光波是一种横波，也有各种频率。其波形按强度的大小沿着传播方向成正弦波分布。

若光以速度V沿着OX方向传播，两峰之间的距离称作波长，用λ表示，波长随颜色有差异，即使同样颜色通过不同媒介后也会发生变化。光亮度取决于振动量的大小,用Y表示，其关系式如下：

Y=A sin 2π（t/T-x/λ）

λ=VT=V/F

ω=2π/T=2πF

式中：t——时间；x——相位；Ａ——振幅决定光的强度；λ——波长；F——频率；ω——角频率决定光的颜色；V——速度；T——周期

在折射时，入射角θ1的正弦和折射角θ2的正弦之比等于光在两种介质中传播速度之比（参见图5-4）。

sinθ₁/sinθ₂=  V₁/V₂（5-4）

式中：V₁、V ₂为光在两种介质中的传播速度。

由式（5-4）可得出：

V₂sinθ₁= V₁sinθ₂（5-5）

从而可得出这样的结论：光线从光疏介质（V_快）进入光密介质（V_慢）时，折射角小于入射角；反之，光线从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。

光线在同一介质中的传播速度是个定值。因此，对于给定的两种介质来说，入射角θ₁的正弦和折射角θ₂的正弦之比总是一个常数。用n21表示：

n21 = sinθ₁/sinθ₂（5-6）

常数n21称做光线从第一种介质射入第二种介质时的折射率。

结合（5-4）式即得：

n21= sinθ₁/sinθ₂= V₁/V ₂（5-7）

如果光线是从真空入射到某种介质里，它在真空里的传播速度用C表示，在介质里的传播速度用V表示，根据（5-7）式

n = sinθ₁/sinθ₂=  C/V2（5-8）

光线从真空入射到某种介质里的折射率n，叫做该介质的绝对折射率，简称为该介质的折射率。

光在空气里的传播速度比在真空里的传播速度C略小一点（相差甚少），所以可看成是相等的，即空气折射率近似等于1,因此常把光线从空气射入某种介质的折射率当作这一介质的折射率。

n₁=  C/V₁ ；n₂=  C/V₂

代入式n21 = sinθ₁/sinθ₂= n₂/ n₁

当光线从光密介质进入光疏介质时,根据公式（5-9）：sinθ₁/sinθ₂= n₂/ n₁  即：n₁＞n₂；当折射角θ₂ = 90°时，sinθ₂= 1；如果继续增大入射角θ₁，光线就不产生折射现象，而全部反射回光密介质中，这就是全反射现象。刚开始发生全反射现象的入射角就称之为“临界角”，用θ_c表示

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