คุณสมบัติของแสง
แสงจะมีคุณสมบัติที่สำคัญ 4 ข้อ ได้แก่
1. การเดินทางเป็นเส้นตรง (Rectilinear propagation)
2. การหักเห (Refraction)
3. การสะท้อน (Reflection)
4. การกระจาย (Dispersion)
1.การเดินทางแสงเป็นเส้นตรง
ในตัวกลางที่มีค่าดัชนีการหักเห (refractive index ; n)
ของแสงเท่ากัน แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงโดยค่า n สามารถหาได้จากสมการ 2.1
(2.1)
(2.1)โดยที่ c คือ ความเร็วของแสงในสูญญากาศ
v คือ ความเร็วของแสงในตัวกลางนั้นๆ

รูปที่ 2.1 ช่วงแถบความถี่แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการสื่อสารเส้นใยแสง
ตัวกลาง ค่าดัชนีการหักเห
อากาศ 1
เพชร 2.42
แก้ว 1.5 - 1.9
เส้นใยแสง 1.5
น้ำ 1.33
เพชร 2.42
แก้ว 1.5 - 1.9
เส้นใยแสง 1.5
น้ำ 1.33
2.2 ค่าดัชนีการหักเหโดยปกติของตัวกลางต่างๆ
2.การสะท้อน
การสะท้อนของแสงสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะ คือ
» การสะท้อนแบบปกติ (Regular reflection) จะเกิดขึ้นเมื่อแสงตกกระทบกับวัตถุที่มีผิวเรียบมันวาว
ดังรูปที่ 2.2 
รูปที่ 2.2 การสะท้อนแบบปกติ

รูปที่ 2.2 การสะท้อนแบบปกติ
» การสะท้อนแบบกระจาย (Diffuse reflection) จะเกิดขึ้นเมื่อแสงตกกระทบวัตถุที่มีผิวขรุขระ
ดังรูปที่ 2.3 
รูปที่ 2.3 การสะท้อนแบบกระจาย

รูปที่ 2.3 การสะท้อนแบบกระจาย
โดยการสะท้อนของแสงไม่ว่าจะเป็นแบบใดก็ตามจะต้องเป็นไปตามกฎการสะท้อนของแสงที่ว่า
"มุมสะท้อนเท่ากับมุมตกกระทบ"
3.การหักเห
การหักเหของแสงจะเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางที่มีค่าดัชนีการหักเหไม่เท่ากัน โดยลำแสงที่ตกกระทบจะต้องไม่ทำมุมฉากกับรอยต่อระหว่างตัวกลางทั้งสอง และมุมตกกระทบต้องมีค่าไม่เกินมุมวิกฤต (Critical angel ; )
1.» n1 <>
รูปที่ 2.5 การหักเหของแสงกรณี n1 <>
(2.4)
(Snell's Law)

จากรูปที่ 2.6 จะเห็นว่าระยะทาง BC มีค่ามากกว่า B'C' เนื่องจากระยะทาง BC เป็นการเดินทางของแสงในตัวกลางที่มีค่าดัชนีการหักเหน้อยกว่า ดังนั้นในระยะเวลาเท่ากันแสงจะสามารถเดินทางได้มากกว่า

เมื่อ
จะเกิดการสะท้อนกลับหมดของแสงซึ่งจะได้





ดังนั้นการมองจะต้องทำมุมกับเส้นปกติน้อยกว่า จึงจะ
สามารถมองเห็นเครื่องบินได้ ถ้าเรามองทำมุมกับเส้นปกติเท่ากับหรือมากกว่า จะทำ
ให้เกิดการสะท้อนกลับหมดของแสงจึงไม่สามารถมองเห็นเครื่องบินได้ ซึ่งปรากฏการณ์การสะท้อนกลับหมดของแสงนี้จะทำให้แสงสามารถเดินทางไปในเส้นใยแสงได้
รูปที่ 2.10 การเดินทางของคลื่นแสง
รูปที่ 2.5 การหักเหของแสงกรณี n1 <>จากรูปที่ 2.5 ระยะเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางในช่วง BC จะเท่ากับระยะเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางในช่วง B'C' ซึ่งสามารถเขียนเป็นสมการได้ดังสมการ
2.2
(2.2)
จากสมการ (2.2) จะได้
(2.3)
เมื่อพิจารณารูปสามเหลี่ยม BCC' และ BB'C' จะได้ความสัมพันธ์ทางตรีโกณดังนี้
และ
(2.5)
นำสมการ (2.4) และ (2.5) แทนลงไปในสมการ (2.3) จะได้
2.» n1 > n2 แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ

รูปที่ 2.6 การหักเหของแสงกรณี n1 > n2
จากรูปที่ 2.6 จะเห็นว่าระยะทาง BC มีค่ามากกว่า B'C' เนื่องจากระยะทาง BC เป็นการเดินทางของแสงในตัวกลางที่มีค่าดัชนีการหักเหน้อยกว่า ดังนั้นในระยะเวลาเท่ากันแสงจะสามารถเดินทางได้มากกว่า
3.» การสะท้อนกลับหมด (Total Internal Reflection)
การเกิดการสะท้อนกลับหมดของแสงจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อค่าดัชนีการหักเหของตัวกลางที่ 1 มีค่ามากกว่าดัชนีการหักเหของตัวกลางที่ 2 (n1 > n2) และ
ซึ่งจะส่งผลให้ มีค่าเท่ากับ
หรือมากกว่าโดยเราสามารถหาค่า ได้จาก
Snell's Law
เมื่อ
ดังนั้นจะได 

รูปที่ 2.7 การสะท้อนกลับหมดของแสง
ในรูปที่ 2.8 แสดงตัวอย่างของการสะท้อนกลับหมดของแสง โดยการมองเครื่องบินที่อยู่ในอากาศจากใต้น้ำ ซึ่งจะสามารถมองเห็นเครื่องบินได้ก็ต่อเมื่อเรามองทำมุมกับผิวน้ำมากกว่า
ค่าดังกล่าวได้มาจากการคำนวณมุมวิกฤตดังนี้ 
รูปที่ 2.8 ตัวอย่างการสะท้อนกลับหมดของแสง

รูปที่ 2.8 ตัวอย่างการสะท้อนกลับหมดของแสง
จากสมการ
แทนค่า n2=1 และ n1=1.33 จะได้
ดังนั้นการมองจะต้องทำมุมกับเส้นปกติน้อยกว่า จึงจะ
4.การกระจาย
ในการพิจารณาการเดินทางของแสงที่ผ่านๆ มา เราสมมติให้แสงที่เดินทางมีความยาวคลื่นเพียงความยาวคลื่นเดียวซึ่งเราเรียกแสงชนิดนี้ว่า "Monochromatic" แต่โดยธรรมชาติของแสงแล้วจะประกอบด้วยความยาวคลื่นหลายความยาวคลื่นผสมกัน ซึ่งเราเรียกว่า "Polychromatic" ดังแสดงในรูปที่ 2.9 จะเห็นว่าแสงสีขาวจะสามารถแยกออกเป็นแสงสีต่างๆ (ความยาวคลื่นต่างๆ) ได้ถึง 6 ความยาวคลื่นโดยใช้แท่งแก้วปริซึม ซึ่งกระบวนการที่เกิดการแยกแสงออกแสงออกมานี้ เราเรียกว่า "การกระจาย (Dispersion)"
การกระจายของแสงนี้จะตั้งอยู่บนความจริงที่ว่า "แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะเดินทางด้วยความเร็วที่ต่างกันในตัวกลางเดียวกัน"
นอกจากคุณสมบัติดังกล่าวทั้ง 4 ข้อแล้ว แสงยังมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกคือ
1. แสงจัดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic wave) ชนิดหนึ่ง
2. คลื่นแสงเป็นคลื่นมี่มีการเปลี่ยนแปลงตามขวาง (Transverse wave)
ซึ่งทั้ง 2 กรณีนี้ ทำให้เราสามารถสรุปได้ว่าคลื่นแสงเป็นคลื่น TEM โดยลักษณะการเดินทางของแสงแสดงในรูปที่ 2.10
รูปที่ 2.10 การเดินทางของคลื่นแสง




