Η εκτροπή η οποία συμβαίνει σε μια ακτινοβολία, ιδιαίτερα στο φως, κατά τη δίοδό της από ένα μέσο διαπερατό σ’ αυτήν σ’ ένα άλλο (π.χ. από τον αέρα στο νερό, από τον αέρα στο γυαλί, μεταξύ διαφόρων γυαλιών). Γωνία πρόσπτωσης είναι η γωνία που σχηματίζει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κάθετο πάνω στο διαχωριστικό επίπεδο των δύο μέσων στο σημείο πρόσπτωσης. Γωνία διάθλασης είναι η γωνία που σχηματίζει η διαθλωμένη ακτίνα με την κάθετο που προαναφέρθηκε.
Τους νόμους της διάθλασης ανακάλυψε το 1621 ο Βίλιμπροντ Σνελ (λατινικά Σνέλιους, 1591-1626) και τους επανεξέτασε ο Καρτέσιος, ο οποίος δεν αναφέρει την πηγή τους. Οι νόμοι αυτοί είναι οι εξής:
1) Η προσπίπτουσα ακτίνα, η κάθετος προς το διαχωριστικό επίπεδο των δύο μέσων στο σημείο πρόσπτωσης και η διαθλώμενη ακτίνα βρίσκονται στο αυτό επίπεδο.
2) Ο λόγος του ημίτονου της γωνίας πρόσπτωσης και του ημίτονου της γωνίας διάθλασης είναι σταθερός για δύο δεδομένα μέσα και για το αυτό χρώμα φωτός.
Στην περίπτωση, κατά την οποία η προσπίπτουσα ακτίνα είναι κάθετος πάνω στην διαχωριστική επιφάνεια των δύο μέσων, η διαθλώμενη ακτίνα συνεχίζει ευθύγραμμα, χωρίς μετατόπιση ούτε εκτροπή. Κατά τη δίοδο του φωτός από ένα μέσον πυκνότερο σε ένα άλλο αραιότερο και όταν η γωνία πρόσπτωσης υπερβεί ένο ορισμένο όριο, έχουμε το φαινόμενο της ολικής (ανάκλασης. Όταν μια ακτίνα διασχίσει τη γυάλινη πλάκα μετατοπίζεται παράλληλα προς τον εαυτό της, ενώ για να πετύχουμε μια εκτροπή ακτίνας που εξέρχεται, ως προς την προσπίπτουσα, χρησιμοποιούμε πρίσματα (πρίσμα, διασκεδασμός, φάσμα).
Το φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί από τον πυθμένα ενός ποτηριού που περιέχει νερό στο οποίο έχουμε βυθίσει ένα κουτάλι. Αυτό από μια κατάλληλη διεύθυνση παρατήρησης φαίνεται να έχει ανακλαστεί ολικά. Το φαινόμενο αυτό χρησιμοποιείται στα πρίσματα ολικής ανάλυσης και έχει μια ιδιαίτερη εφαρμογή στις φωτεινές πηγές. Το χρωματιστό φως που εισέρχεται στον πίδακα συνεχίζει να ανακλάται ολικά μέσα στις σταγόνες του πίδακα.
δ. διπλή. Φαινόμενο που παρουσιάζεται όταν μια ακτίνα φωτός προσπίπτει σε ορισμένες ουσίες ) και διασπάται σε δύο φωτεινές ακτίνες.
Η διάθλαση παρατηρείται όχι μόνο όταν αλλάζει εντελώς το μέσο όπου διαδίδεται το κύμα, αλλά και όταν αλλάζουν βαθμιαία οι ιδιότητες του ίδιου μέσου, όπως γίνεται για παράδειγμα όταν υπάρχουν μεταβολές της θερμοκρασίας και της ταχύτητας και κατεύθυνσης του ανέμου μέσα στην ατμόσφαιρα. Αυτού του είδους διάθλαση στην ατμόσφαιρα είναι ανάλογη με τα οπτικά φαινόμενα του αντικατοπτρισμού και επηρεάζει σημαντικά την εμβέλεια των ηχητικών κυμάτων κατά τη διάδοσή της μέσα στην ατμόσφαιρα.
