1. **Pembiasan cahaya**
Cahaya dapat berubah arah saat melewati batas antara dua medium dengan indeks bias berbeda, seperti dari udara ke kaca. Perubahan arah ini disebut pembiasan. Lensa dalam sistem optik memanfaatkan pembiasan untuk memfokuskan atau menyebarkan cahaya.
2. **Pemantulan cahaya**
Cahaya juga dapat dipantulkan saat mengenai permukaan seperti cermin. Sudut datang akan sama dengan sudut pantul. Sistem optik sering menggunakan cermin untuk mengarahkan jalannya cahaya, seperti pada teleskop reflektor.
3. **Hukum Snellius**
Hukum ini menjelaskan hubungan antara sudut datang dan sudut bias saat cahaya melewati dua medium berbeda. Rumusnya adalah n1 sin(θ1) = n2 sin(θ2), di mana n adalah indeks bias masing-masing medium.
4. **Fokus dan pembentukan bayangan**
Lensa dan cermin digunakan untuk membentuk bayangan objek. Lensa cembung dapat memfokuskan cahaya ke satu titik (fokus), sedangkan lensa cekung menyebarkan cahaya. Bayangan bisa nyata atau maya, tergantung pada posisi objek relatif terhadap lensa atau cermin.
5. **Aberasi optik**
Dalam praktiknya, sistem optik bisa mengalami penyimpangan atau ketidaksempurnaan, seperti aberasi kromatik (perbedaan fokus untuk warna yang berbeda) dan aberasi sferis (cahaya dari tepi lensa tidak difokuskan di tempat yang sama seperti cahaya dari tengah).
6. **Perbesaran optik**
Sistem optik dapat memperbesar objek dengan cara mengatur posisi lensa atau cermin. Perbesaran ini bergantung pada jarak objek, panjang fokus, dan konfigurasi optik.
Secara keseluruhan, sistem optik dirancang untuk mengontrol cahaya sedemikian rupa agar diperoleh gambar yang jelas, terang, dan sesuai dengan kebutuhan penggunaannya.
