La reflexión ocurre cuando un rayo de luz incide sobre una superficie y regresa al mismo medio del que proviene. Se enuncian dos leyes:
1.ª Ley de la reflexión: El rayo incidente, la normal a la superficie en el punto de incidencia y el rayo reflejado están contenidos en el mismo plano (plano de incidencia).2.ª Ley de la reflexión: El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia , ambos medidos respecto a la normal a la superficie en el punto de incidencia.La refracción ocurre cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro con distinto índice de refracción, cambiando su velocidad de propagación y, en general, su dirección. Se enuncian también dos leyes:
1.ª Ley de la refracción: El rayo incidente, la normal a la superficie en el punto de incidencia y el rayo refractado están contenidos en el mismo plano (plano de incidencia).2.ª Ley de la refracción (Ley de Snell): El producto del índice de refracción del medio por el seno del ángulo que forma el rayo con la normal es constante al pasar de un medio a otro.Donde y son los índices de refracción de los medios 1 y 2, y y son los ángulos del rayo con la normal en cada medio respectivamente.
La diferencia fundamental entre ambos fenómenos radica en lo que le ocurre al rayo de luz al llegar a la interfaz entre dos medios:
Reflexión: El rayo de luz rebota en la superficie y permanece en el mismo medio de origen. No hay cambio de medio ni de velocidad de propagación. El ángulo de salida es igual al de entrada.Refracción: El rayo de luz atraviesa la superficie y pasa a un segundo medio diferente, cambiando su velocidad de propagación. Si los índices de refracción son distintos (), el rayo cambia de dirección. Si el rayo se acerca a la normal; si el rayo se aleja de la normal.Es importante destacar que en la práctica ambos fenómenos ocurren simultáneamente en cualquier interfaz: parte de la luz se refleja y parte se refracta. La reflexión y la refracción son fenómenos complementarios.