· Закон преломления света:
где a – угол падения; b – угол преломления; n21 – показатель преломления второй среды относительно первой; u1 и u2 – скорости распространения света в первой и второй средах.
· Оптическая сила тонкой линзы, помещенной в однородную среду:
где а и b – расстояния от предмета и изображения до линзы; R1 и R2 – радиусы кривизны линзы; n – относительный показатель преломления материала линзы; F – фокусное расстояние линзы.
· Увеличение линзы
;
увеличение микроскопа
,
где L – расстояние наилучшего зрения (25 см); l – расстояние между внутренними фокусами объектива и окуляра; Fоб и Fок – фокусные расстояния объектива и окуляра.
· Световой поток Фl монохроматического излучения определяется произведением мощности этого излучения Wl на коэффициент видности Vl. Световой поток немонохроматического излучения Ф суммируется из всех Фl:
· Сила света измеряется световым потоком, создаваемым точечным источником света в единичном телесном угле:
· Освещенность характеризуется величиной светового потока, приходящегося на единицу площади:
· Точечный источник силой света I создает на площадке, отстоящей от него на расстояние r, освещенность:
,
где a – угол падения лучей.
· Интенсивность света, прошедшего через слой прозрачного вещества толщиной а, уменьшается по закону Бугера:
где J0 и J – соответственно интенсивности света, падающего и прошедшего через этот слой; k – коэффициент поглощения вещества.
· Разность хода Dl и разность фаз Dq двух когерентных световых волн связаны соотношением:
где l – длина световой волны.
· Условие возникновения интерференционных максимумов:
Условие возникновения интерференционных минимумов:
|
|
· Расстояние между соседними интерференционными максимумами (или минимумами) в интерференционной картине, создаваемой на экране двумя когерентными источниками света, отстоящими на расстояние d друг от друга,
где L – расстояние от источников света до экрана.
· При дифракции света на одной щели (падающего нормально на эту щель) дифракционные максимумы и минимумы определяется соотношениями:
(для максимумов),
(для минимумов),
где а – ширина щели; l – длина световой волны; j, j/ – углы отклонения лучей от нормали (углы дифракции); k – порядковый номер максимума (или минимума).
· Разрешаемое расстояние оптического микроскопа:
а его разрешающая способность 1/Dу. Здесь l – длина световой волны; n – показатель преломления среды, находящейся между препаратом и объективом; и – апертурный угол объектива.
· При дифракции света на прозрачной дифракционной решетке направления в которых наблюдаются максимумы света определяются из условия
где d – постоянная решетки; l - длина световой волны; j – угол дифракции; k = 0,1,2 … – порядок спектра.
· Положение дифракционных максимумов при дифракции рентгеновских лучей, зеркально отраженных от кристаллической решетки, определяют формулой Вульфа – Бреггов:
где l – длина волны рентгеновского излучения; d – расстояние между атомными плоскостями кристалла; j - угол скольжения (угол между падающим лучом и гранью кристалла); k = 1,2,3,…Формула Вульфа – Бреггов верна и для дифракции электронных лучей (пучков).
· Длина волны l, соответствующая движущейся частице, определяется формулой де Бройля:
|
|
где m и u – масса и скорость частицы; h = 6,625×10-34 Дж×с – постоянная Планка.
· Угол падения aр естественного луча на границу раздела диэлектрических сред, при котором отраженный луч полностью поляризуется, связан с относительным показателем преломления n21 этих сред законом Брюстера:
.
· Интенсивность света J, прошедшего через поляризатор и анализатор, выражается законом Малюса:
где J0 – интенсивность света, падающего на анализатор, равная 0,5 интенсивности естественного света; a – угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора.
· Угол q поворота плоскостей колебаний поляризованного света, прошедшего через слой оптически активного вещества толщиной l, выражается соотношениями:
(для растворов),
(для кристаллов),
где a и a * удельные вращения соответственно для растворов и кристаллов; С – концентрация раствора (масса оптически активного вещества в единице объема раствора).
· Полные лучеиспускательная Е и лучепоглощательная А способности любого тела связаны с полной лучеиспускательной способностью 
абсолютно черного тела (находящегося при той же температуре) законом Кирхгофа:
e 
· Полная лучеиспускательная способность (энергетическая светимость) абсолютно черного тела определяется по закону Стефана – Больцмана:
где Т – температура тела по термодинамической шкале;
– постоянная Стефана-Больцмана.
· Длина волны lm, на которую приходится максимум излучения абсолютно черного тела (т.е. максимум спектральной плотности энергетической светимости), выражается законом Вина:
|
|
где b =2,898×10-3 м ×К – постоянная Вина.
· Энергия e кванта света (фотона) связана с частотой ν и длиной волны l соотношениями:
где c – скорость света в вакууме; h – постоянная Планка.
· Масса фотона: 
· Световое давление: 
где W – количество лучистой энергии, падающей в единицу времени на единичную площадку, расположенную перпендикулярно лучам; ρ – коэффициент отражения площадки (при полном отражении света ρ = 1, при полном поглощении ρ = 0).
· Изменение длины волны рентгеновского фотона при его столкновении с электроном (эффект Комптона):
,
где l0 и l – длины падающего и рассеянного фотона, нм; q – угол рассеяния, т.е. угол между направлениями движения фотона до и после столкновения с электроном.
· Энергия фотона, вызывающего внешний фотоэффект, связана с максимальной кинетической энергией вылетевшего электрона уравнением Эйнштейна:
где h – постоянная Планка; n – частота падающего света; m – масса электрона; 
– скорость электрона; А – работа выхода электрона из металла.
· Красная граница фотоэффекта, т.е. частота n0 (или длина волны l0), при которой начинается фотоэффект, определяется из соотношения:
или 
.