Скорость света в среде:
- где с скорость света в вакууме; - показатель преломления среды.
Оптическая длина пути световой волны:
где - геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления .
Оптическая разность хода двух световых волн:
Зависимость разности фаз от оптической разности хода световых волн:
где –длина световой волны.
Условие максимального усиления света при интерференции:
Условие максимального ослабления света:
,
Оптическая разность хода световых волн, возникающих при отражении монохроматического света от тонкой пленки:
или
,
где - толщина пленки; - показатель преломления пленки; - угол падения; - угол преломления света в пленке.
Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:
,
где - номер кольца; - радиус кривизны линзы.
Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете:
Условие максимума при дифракции на щели:
где - ширина щели; - порядковый номер максимума.
Условие максимума при дифракции на дифракционной решетке:
где - период дифракционной решетки.
Разрешающая способность дифракционной решетки:
где - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий и , при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученном посредством данной решетки; - полное число щелей решетки.
Формула Вульфа-Брэгга:
,
где - угол скольжения / угол между направлением параллельного пучка рентгеновского излучения, падающего на кристалл и атомной плоскостью в кристалле; / - расстояние между атомными плоскостями кристалла.
Закон Брюстера:
где - угол падения, при котором отразившийся от диэлектрика луч полностью поляризован; - относительный показатель преломления второй среда относительно первой.
Закон Малюса:
где - интенсивность плоско поляризованного света, падающего на анализатор; - интенсивность света после анализатора; - угол между плоскостью колебаний светового вектора, падающего на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора.
Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождения через оптически активное вещество:
(в твердых телах),
где - постоянная вращения; - длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;
(в растворах),
где - удельное вращение; C - концентрация оптически активного вещества в растворе.
Релятивистская масса:
где - масса покоя частицы; - ее скорость; c - скорость света в вакууме.
Взаимосвязь массы и энергии релятивистской частицы:
Полная энергия свободной частицы:
где – кинетическая энергия релятивистской частицы; - энергия покоя частицы.
Импульс релятивистской частицы:
Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы:
Закон Стефана – Больцмана:
,
где - энергетическая светимость (излучательная способность) абсолютно черного тела; - постоянная Стефана-Больцмана; Т - термодинамическая температура тела.
Закон смещения Вина:
где - длина волны, на которую приходится максимум спектральной излучательной способности;
b - постоянная Вина.
Энергия фотона:
, или
где - постоянная Планка; - постоянная Планка, деленная на ; - частота колебаний; - циклическая частота.
Релятивистская масса фотона:
где с - скорость света в вакууме; - длина волны фотона.
Импульс фотона:
Формула Эйнштейна для фотоэффекта:
где - энергия фотона, падающего на поверхность металла; - работа выхода электрона; T -максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.
Красная граница внешнего фотоэффекта:
или
где - минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект; - максимальная длина волны света, при которой еще возможен фотоэффект; - постоянная Планка; - скорость света в вакууме.
Формула Комптона:
или
где - изменение длины волны фотона, рассеянного на электроне; - масса покоя электрона; - угол рассеивания фотона.
Давление света на поверхность:
где Е – освещенность поверхности; с – скорость света: – объемная плотность энергии излучения; – коэффициент отражения.