Optika klasik

Cahaya merambat melalui suatu medium sebagai gelombang transversal yang mempunyai atribut yaitu amplitudo, panjang gelombang, frekuensi, dan kecepatan rambat dengan nilai besaran yang semuanya itu bergantung pada bagaimana cahaya tersebut teremisi dan jenis medium yang dilaluinya.

Pada era optika klasik sebelum optika kuantum-mekanik, cahaya dimengerti sebagai gelombang elektromagnetik yang tercipta dari medan magnet dan osilasi medan listrik. Kedua medan ini secara kontinu saling menciptakan seiring gelombang cahaya yang merambat menembus ruang dan bergetar dalam waktu.

Frekuensi gelombang cahaya ditentukan oleh periode osilasi yang merupakan panjang gelombang tersebut, seyogianya tidak berubah saat merambat melalui berbagai medium, hanya kecepatan gelombang yang bergantung pada jenis mediumnya. Persamaan yang digunakan:

$v=\lambda \,f$

dimana:

• $v$ adalah kecepatan gelombang
• $\lambda$ adalah panjang gelombang
• $f$ adalah frekuensi

Pada frekuensi yang konstan, perubahan kecepatan gelombang cahaya akan berpengaruh pada panjang gelombangnya.

Rasio antara kecepatan gelombang cahaya pada ruang hampa dan kecepatan gelombang cahaya pada suatu medium disebut index of refraction dengan persamaan:

$n={\frac {c}{v}}$

di mana:

• c adalah kecepatan gelombang cahaya pada ruang hampa berupa konstanta fisika bernilai 299,792,458 meter/detik.
• $v$ adalah kecepatan gelombang cahaya pada medium tertentu
• $n$ adalah index of refraction atau indeks bias, bernilai n=1 dalam ruang hampa dan n>1 di dalam medium. Medium yang lebih padat seperti kaca dan air mempunyai indeks bias sekitar 1,3 hingga 1,5. Indeks bias berlian berkisar antara 2,4

Optika klasik membahas pendekatan paraksial terhadap perilaku cahaya yang lazim disebut optika geometris dan sifat-sifat gelombang cahaya pada studi optika fisis.