1. Zjawiska zachodzące przy przechodzeniu fali świetlnej przez materiał: odbicie- 
zjawisko zmiany kierunku rozprzestrzeniania się promieni świetlnych zachodzące na 
granicy dwóch ośrodków, przy czym gdy co najmniej jeden z nich jest przezroczysty. 
załamanie- to zakrzywienie promieni świetlnych przy przechodzeniu z jednego ośrodka 
(materiału) do innego. Kiedy światło przechodzi z ośrodka o wyższej gęstości do 
drugiego o niższej załamuje się od normalnej (prostopadłej do powierzchni w miejscu 
przechodzenia), zaś kiedy przechodzi z ośrodka o niższej gęstości do drugiego 
o wyższej załamuje się do normalnej. Absorpcja- proces pochłaniania energii fali 
przez substancję. Na skutek absorpcji natężenie światła wiązki przechodzącej przez 
substancję ulega zmniejszeniu, przy czym część tego osłabienia spowodowania 
jest również rozpraszaniem światła. Transmisja (przepuszczalność)- Procent 
światła widzialnego, pochodzącego z promieniowania słonecznego przenikającego 
przez szkło. Współczynnik załamania światła (oznaczany literą n) jest wielkością 
opisującą załamanie światła przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego. Liczbowo 
współczynnik załamania wyraża się poprzez stosunek prędkości światła v

1

w jednym ośrodku do prędkości v

2

w drugim ośrodku, n

21

=v

1

/v

2.

Całkowite wewnętrzne odbicie to zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej 
znane dla światła) występujące na granicy ośrodków o różnych współczynnikach 
załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony ośrodka o 
wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie 
przechodzi do drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu. Absorpcja fotonów- 
zachodzi przez wzbudzenie (przejście) układów energetycznych w materiale do 
wyższych stanów energetycznych (atomów, jonów, elektronów). Wzbudzone elementy 
mogą powracać do stanów niższych emitując promieniowanie o odpowiedniej długości. 
Materiał może absorbować jedynie kwanty energii większe od wartości energii przerwy 
energetycznej. Podział widma- Gdy fale elektromagnetyczne rozchodzą się w jakimś 
ośrodku, wtedy na ogół prędkość rozchodzenia będzie różna dla fal o różnych 
długościach. Pojawiają się więc różnice w rozchodzeniu się fal. Różnice między falami 
elektromagnetycznymi o różnych częstotliwościach uwydatniają się szczególnie 
wyraźnie w wytwarzaniu i wykrywaniu promieniowania elektromagnetycznego. Stąd 

właśnie pochodzi idea podziału całego widma elektromagnetycznego na szereg 
zakresów. Kryterium podziału stanowią właściwości promieniowania, a także sposoby 
jego wytwarzania i detekcji. Wrażenie barwy- jest psychicznie wywoływane w mózgu 
człowieka (i zwierząt), gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu 
światła, a pisząc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. Główny wpływ na to 
wrażenie ma skład widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość 
energii świetlnej, jednak niebagatelny udział w odbiorze danej barwy ma również 
obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy osobnicze, jak 
zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się 
zmysłem wzroku. Centra barwne: domieszki metali grup przejściowych- jony metali grup 
przejściowych (ziem rzadkich) ze względu na nieobsadzenie wewnętrzne orbity mogą 
absorbować promieniowanie w zakresie widzialnym stając się podstawowym sposobem 
barwienia szkła i kryształów oraz defekty punktowe w kryształach- defekty punktowe w 
kombinacji z defektami elektronowymi mogą stanowić dodatkowe poziomy 
energetyczne, które pochłaniając selektywnie promieniowanie widzialne barwią 
kryształy. 2. proces rekombinacji- połączenie się dwóch różnoimiennych ładunków 
elektrycznych, proces odwrotny do jonizacji. Zjawisku rekombinacji jonu dodatniego i 
elektronu towarzyszy zazwyczaj wypromieniowanie nadwyżki energii elektronu w formie 
fotonu. Centra rekombinacji- Podczas przeskoku elektronu z pasma przewodnictwa do 
pasma walencyjnego przyjmuje on dodatkowe położenia, którym odpowiadają w 
modelu pasmowym poziomy energetyczne wewnątrz pasma zabronionego. 3. 
Luminescencja- zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała, wywołane inną przyczyną niż 
rozgrzanie ich do odpowiednio wysokiej temperatury. Działanie laseru- W wyniku 
absorpcji fotonu (rys.1a) o częstości ν spełniającej równanie: E

1

-E

2

=hν, w którym E

2

oznacza energię stanu wzbudzonego atomu, E

1

– energię jego stanu podstawowego, a h – stałą Plancka, atom przechodzi ze stanu 
podstawowego do stanu wzbudzonego. W procesie emisji spontanicznej (rys.1b) atom 
emituje foton o częstości ν spełniającej równanie (1) i przechodzi ze stanu 
wzbudzonego do stanu podstawowego. W procesie emisji wymuszonej (rys.1c) foton o 
częstości ν spełniającej równanie (1) nie ulega absorpcji (atom już jest w stanie 
wzbudzonym), lecz wymusza emisję fotonu. Wymuszony foton jest spójny z fotonem 
wymuszającym. Oznacza to, że mają one tę samą częstość, fazę i kierunek 
rozchodzenia się. W wyniku emisji wymuszonej atom przechodzi do stanu 

podstawowego.