1、量子論
創立標誌:1900年普朗克在德國的《物理年刊》上發表《論正常光譜能量分布定律》的論文，標誌著量子論的誕生。
1905年，愛因斯坦獎量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。
1913年，英國物理學家玻爾把量子概念推廣到原子內部的能量狀態，提出了壹種量子化的原子結構模型，豐富了量子論。
2、熱輻射現象
任何物體在任何溫度下都要發射各種波長的電磁波，並且其輻射能量的大小及輻射能量按波長的分布都與溫度有關。這種由於物質中的分子、原子受到熱激發而發射電磁波的現象稱為熱輻射。
物體既會輻射能量，也會吸收能量。物體在某個頻率範圍內發射電磁波能力越大，則它吸收該頻率範圍內電磁波能力也越大。
3、多普勒效應
由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現象叫作多普勒效應。是奧地利物理學家多普勒在1842年發現的。
聲源完成壹次全振動，向外發出壹個波長的波，頻率表示單位時間內完成的全振動的次數，因此波源的頻率等於單位時間內波源發出的完全波的個數，而觀察者聽到的聲音的音調，是由觀察者接受到的頻率，即單位時間接收到的完全波的個數決定的。
4、光的折射定律
光從真空射入某種介質時的折射率，叫做該種介質的絕對折射率，也簡稱為某種介質的折射率。
光從壹種介質射入另壹種介質時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為壹常數n，但是對不同的介質來說，這個常數n是不同的，這個常數n跟介質有關系，是壹個反映介質的光學性質的物理量，我們把它叫做介質的折射率。
5、光的全反射
全反射現象當光從光密介質進入光疏介質時,折射角大於入射角。當入射角增大到某角度時，折射角等於90°，此時，折射光完全消失入射光全部反回原來的介質中，這種現象叫做全反射。
當光線射到光導纖維的端面上時，光線就折射進入光導纖維內，經內芯與外套的界面發生多次全反射後，從光導纖維的另壹端面射出，而不從外套散逸，故光能損耗極小。