Optik ünitesi ışığın doğasını modellerle açıklar. Işın modeli geometrik yolları, dalga modeli girişim ve kırınımı, foton modeli enerji paketlerini tanımlar. Işık şiddeti kaynağın gücünü, ışık akısı toplam enerji akışını, aydınlanma şiddeti yüzeye düşen miktarı verir. E eşittir I bölü r kare bağıntısı uzaklıkla ters kare azalışı gösterir. Saydam maddeler ışığı geçirir, yarı saydamlar dağıtır, opaklar soğurur veya yansıtır. Bu ayrımlar günlük cam ayna ve perde örnekleriyle somutlaşır.
Yansıma su dalgalarındaki yansımayla ilişkilendirilir. Gelen ışın yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir, gelme açısı yansıma açısına eşittir. Düzlem aynada görüntü cisimle aynı boyutta, düz ve simetriktir. Küresel aynalarda odak merkez tepe ve asal eksen tanımlanır. Çukur ayna yakınsaktır, tümsek ayna ıraksaktır. Görüntü özellikleri cismin konuma göre gerçek sanal düz ters ve boy değişimi gösterir. Bu kavramlar merceklerle paralel ilerler.
Kırılma su dalgalarındaki hız değişimiyle bağlanır. Snell yasası n1 sin i eşittir n2 sin r şeklindedir. Tam yansıma sınır açısından büyük gelme açılarında oluşur. Farklı ortamda cismin görünür uzaklığı kırılma indisine bağlı kayar. Mercekler ince kenarlı yakınsak kalın kenarlı ıraksaktır. Prizmalar ışığı dağıtır ve saptırır. Renkler soğurma yansıma ve geçirmeyle oluşur. Göz merceği retina üzerinde ters gerçek görüntü oluşturur.