Valo rajapinnassa

• Siroaminen: valonsäteet osuvat aineeseen, josta ne eivät pääse läpi ja lähtevät aineen rakenneosasiin osuessaan satunnaisiin suuntiin.
• Heijastuminen: riittävän sileästä pinnasta kaikki säteet siroavat samaan suuntaan. Heijastuskulma on sama kuin tulokulma pinnan normaaliin nähden.

• Taittuminen: aaltoliike pääsee rajapinnasta läpi, mutta muuttaa kulkusuuntaansa taittumislain mukaisesti:

  [[$ \qquad \dfrac{\sin \alpha_1}{\sin \alpha_2}=\dfrac{v_1}{v_2}=\dfrac{\lambda_1}{\lambda_2}=\dfrac{n_2}{n_1}$]]

  • [[$ \alpha_1$]] on valon tulokulma rajapintaan ja [[$ \alpha_2$]] taitekulma.
  • [[$ n_1$]] ja [[$ n_2$]] ovat väliaineiden taitekertoimet rajapinnan eri puolin.
• Valo voi kokonaisheijastua tullessaan rajapintaan suuremmassa kulmassa kuin ns. kokonaisheijastuksen rajakulma. Kokonaisheijastuksen rajakulma on 90° taitekulmaa vastaava tulokulma.

Valoilmiöitä ja sovelluksia

• Valokuidussa hyödynnetään kokonaisheijastusta.
• Valkoinen valo koostuu eri väreistä, jotka vastaavat sähkömagneettisen säteilyn eri aallonpituuksia. Monissa tilanteissa eri aallonpituudet käyttäytyvät hieman eri tavoin.
  • Valon kulkiessa hilan läpi varjostimelle syntyvien intensiteettimaksimien paikka riippuu aallonpituudesta. Jos hilan läpi ohjataan valkoista valoa, se hajoaa varjostimella eri väreihin.
  • Taitekulma riippuu hieman aallonpituudesta, joten eri värit taittuvat hieman eri suuntiin. Valkoinen valo hajoaa taittuessaan väreiksi. Tätä kutsutaan dispersioksi. Dispersio aiheuttaa esimerkiksi sateenkaaren.​
  • Valon heijastuessa ohuen kalvon ylä- ja alapinnasta heijastuneet säteet interferoivat. Vahvistava interferenssi syntyy aallonpituuden ollessa juuri sopiva kalvon paksuuteen ja tarkastelukulmaan nähden. Siten tarkastelusuunnasta riippuu, minkä väristä valoa kalvosta heijastuu. Ilmiö havaitaan esimerkiksi saippuakuplissa.