Згідно квантової теорії світла світло - це:
- з одного боку - електромагнітні хвилі довжиною 0,380-0,760 мкм, які сприймаються людським оком (інтерференція, дифракція, поляризація, тощо);
- з іншого боку - потік фотонів (фотоефект, хімічна дія світла, тощо).

Закон заломлення:
- промінь, що падає, заломлений промінь і перпендикуляр, проведений до межі через точку падіння, лежать в одній площині;
- відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величина стала, яка називається відносним показником заломлення.

Показник заломлення середовища відносно вакууму називається абсолютним показником заломлення; чим більше абсолютний показник, тим речовина оптично більш густіша.

При переході проміня з оптично більш густого середовища в оптично меньш густе може спостерігатись явище повного відбивання, коли промінь в друге середовище не переходить, а відбивається від межі. Найменьший кут падіння, при якому вже відбувається повне відбивання, називається граничним кутом повного відбивання. Його поняття лежить в основі дії рефрактометра.

Рефрактометр - пристрій, який призначений для визначення показника заломлення рідини. У медицині рефрактометри застосовуються для визначення концентрації речовини у розчині (наприклад, вмісту білка в сироватці крові).

Повне внутрішнє відбивання лежить в основі проведення світла по світловолокну:


Світловоди, що складаються з кількох десятків світловолокон, застосовують в ендоскопах.
Ендоскоп - прилад для розглядання внутрішніх порожнин тіла людини.

Для оптичних спостережень мікроскопічних об'єктів використовують мікроскопи, які дають збільшення до 1000 разів.

Поляризація світла - це виділення з природнього світла, в якому коливання світлового вектора відбуваються в усіх напрямках, поляризованого світла, тобто світла, в якому коливання світлового вектора відбуваються в одній площині.
Існують так звані оптично активні речовини (розчин цукру, кварц), які обертають площину поляризації.

Поляриметрія - метод визначення концентрації оптично активної речовини у розчині, оснований на залежності кута обертання площини поляризації світла від концентрації речовини у рзчині, а прилади, що при цьому використовуються, називаються поляриметрами. В медицині поляриметр, що застосовується для визначення концентрації цукру (в сечі) називається сахариметром.

Для визначення концентрації частинок в колоїдному чи суспензованому розчинах використовують нефелометри, в яких вимірюється інтенсивність розсіюваного в розчині світла.

Для визначення концентрації частин в забарвленому розчині використовують фотоелектроколориметри.

В обох вищеназваних методах інтенсивність світла вимірюється за допомогою фотоелементів - пристроїв, дія яких базується на явищі фотоефекта.

За допомогою призм (дисперсія) чи дифракційних решіток (дифракція, інтерференція) можна розкласти світло за частотами, тобто отримати так званий спектр. Існують спектри випромінювання (лінійчастий, смугастий, суцільний) та поглинання (сукупність темних ліній на суцільному спектрі).

Спектральний аналіз - це якісне і кількісне визначення складу речовини за її спектром. Проводиться за допомогою спектроскопів та спектрографів.

Люмінісценцією називається світіння деяких речовин, надлишкове над тепловим при даній температурі і збуджуване яким-небудь нетепловим джерелом енергії (фотолюмінісценція, електролюмінісценція, катодолюмінісценція, хемілюмінісценція).

Люмінісцентний аналіз - це якісне і кількісне визначення складу речовини за її люмінісцентним спектром. Здійснюється за допомогою таких приладів, як флуоресцентний спектрофотометр.

На основі явища інтерференції діє ще один прилад для визначення концентрації - інтерферометр.

а) Рефрактометр.
б) Ендоскоп.
в) Мікроскоп.
г) Поляриметр, сахариметр.
д) Нефелометр.
е) Фотоелектроколориметр.
є) Спектроскоп, спектрограф.
ж) Прилади для люмінесцентного аналізу.