1. Asosiy tushunchalar

Qaytish burchagi tushish burchagiga teng .

4.5-rasm. Yorug‘likning qaytish qonunini topish uchun ishlatiladigan asbob.

Bunday shartlar faqat yorug‘lik tekis sirtga (masalan yassi, ko‘zguga) tushib qaytgandagina bajariladi (4.6s-rasm). Agar yuza tekis bo‘lmasa bunday yuzaga tushgan yorug‘lik tekis qaytmasdan hamma tomonga sochilib ketadi (4.6д-rasm). Bunday qaytishga tarqoq qaytish yoki diffuz qaytish deyiladi. Bunday qaytish tabiatda ko‘proq uchraydi. Masalan odatdagi qog‘oz varag‘idan yorug‘lik tarqoq qaytadi.

4.6s-rasm. 4.6d-rasm.

4.6ye -rasm.
Yorug‘likning qaytish qonunini to‘lqin nazariyasi, ya’ni Gyugens prinsipi asosida isbot qilish mumkin. Faraz qilamizki, АB yuzaga OА yo‘nalishda yassi to‘lqin tushsin, bu to‘lqinning fronti АK bo‘lsin (4.6ye-rasm). To‘lqin fronti АK holatni egallagan vaqtda АВ sirtning А nuqtasidan elementar to‘lqin tezlik bilan tarqaladi. vaqt davomida shu to‘lqin frontining boshqa cheti KВ masofani bosib o‘tguncha A nuqtadan tarqalayotgan to‘lqin АK ga teng АK masofaga tarqaladi, chunki va bu vaqtda A nuqtadan radiusi АK ga teng bo‘lgan yarim aylanaga o‘tkazilgan urinma to‘lqin frontining yangi holati KВ ni beradi: va bu front vaqtning o‘tishi bilan АO yo‘nalishi bo‘yicha siljiydi, ya’ni OА tushuvchi nur, esa qaytgan nur. Rasmga asosan va uchburchaklar bir-biriga teng, chunki ularning va katetlari o‘zaro teng bo‘lib gipotenuza ikkala uchburchak uchun umumiydir. Demak ₁=₂ bo‘ladi. O‘zaro perpendikulyar tomonga ega bo‘lgan burchaklar ₁=, ₂= bo‘lgani uchun = bo‘ladi.
Yorug‘likning sinish qonuni. Yorug‘lik nuri tiniq muhitning silliq sirtiga tushganda qaytgan nurning o‘zigina hosil bo‘lmaydi. Nur tushgan nuqtadan yana bir nur chiqadi, singan nur deb ataladigan bu nur ikkinchi tiniq muhitda tarqaladi. Singan nurning yo‘nalishi, umuman aytganda, tushgan nurning yo‘nalishi bilan bir bo‘lmaydi, ammo ular orasida ma’lum bog‘lanish bor, bu bog‘lanishni tajribada aniqlash mumkin. 4.7-rasmda shisha plastinkaning silliqlangan sirtiga yorug‘lik dastasi tushmoqda. Shishani havodan ajratib turgan chegarada nurlar dastasi ikkiga ajraladi: Ulardan biri shisha sirtidan qaytadi, ikkinchisi esa o‘z yo‘nalishini keskin o‘zgartirib, shishaga o‘tadi. SO - tushayotgan yorug‘lik dastasining, OS₁ – qaytgan va OS₂ - singan yorug‘lik dastasining markaziy nurlari.

4.7-rasm. Yorug‘lik dastasi shisha sirtiga tushganda yorug‘likning sinishi.
Singan nurning yo‘nalishini tushish nuqtasiga o‘tkazilgan perpendikulyar ON yo‘nalishiga taqqoslab ko‘rib, singan nur OS₂ bilan qaytgan nur OS₁ va normal bir tomonida yotishini ko‘ramiz. Burchak SON - nurning tushish burchagi; uni  harfi filan belgilaymiz; singan nur OS₂ bilan perpendikulyar ON orasidagi burchak - S₂ON sinish burchagi deb ataladi; uni  harfi bilan belgilaymiz. Tushish burchagi o‘zgarganda sinish burchagi ham o‘zgaradi. Agar tushish burchagi nol bo‘lsa, sinish burchagi ham nol bo‘ladi, tushish burchagining ortishi bilan sinish burchagi ham orta boradi; ammo sinish burchagi tushish burchagidan hamma vaqt kichik bo‘ladi.
Tajribalar asosida yorug‘likning quyidagi sinish qonunlari topilgan:
Tushuvchi nur va shu nur tushgan nuqtadan ikki muhit chegarasiga o‘tkazilgan perpendikulyar qaysi tekislikda yotsa, singan nur ham shu tekislikda yotadi. Tushish burchagi bilan sinish burchagi har qanday o‘zgarganda ham tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga bo‘lgan nisbati shu ikki muhit uchun o‘zgarmas kattalikdir, shu kattalik ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan olingan sindirish ko‘rsatkichi deb ataladi.
Bu qonunning matematik ifodasini quyidagi formula tarzida yozish mumkin

(4.1)

n - ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan olingan nisbiy sindirish ko‘rsatkichi deyiladi,  - tushish burchagi,  - sinish burchagi.

4.8-rasm. Yorug‘likning havodan suvga va suvdan havoga o‘tayotganda sinish hodisasini kuzatish uchun ishlatiladigan qurilma.
1620 yilga kelib Golland fizigi Snellius ikki muhit yondoshgan chegarada yorug‘likning sinish qonunini miqdoriy jihatdan asosladi. Qaytish va sinish qonunlari yorug‘likning to‘lqin xossasidan kelib chiqib tushuntiriladi. Yorug‘likni sinishi yorug‘likni bir muhitdan ikkinchi muhitga o‘tganida tezligini o‘zgarishi natijasidir.
Amalda, sindirish ko‘rsatkichi odatda vakuumga nisbatan aniqlanmasdan, balki havoga nisbatan aniqlanadi. Biror moddaning vakuumga nisbatan sindirish ko‘rsatkichini topish uchun, shu moddaning havoga nisbatan olingan sindirish ko‘rsatkichini havoning 1,0003 ga teng bo‘lgan absolyut sindirish ko‘rsatgichiga ko‘paytirish kerak. Biror moddaning sindirish ko‘rsatkichi yorug‘lik nurining rangiga bog‘liq bo‘ladi. Quyidagi jadvalda qizil yorug‘lik sindirish ko‘rsatgichlarining bir necha qiymatlari berilgan.