1. Svetlo a tri druhy prostredí (priezracné, priesvitné, nepriesvitné)
Descartes rozlišoval prostredie z hladiska vplyvu na prechod svetla na tri druhy: 1. to prostredie, ktoré zjavne neovplyvnuje prechod svetla – lúce svetla nemenia ani svoj smer, ani svoju farbu, ani intenzitu. Takýmto priezracným prostredím je približne napríklad vzduch. 2. Voda cast lúcov odráža – akoby na hladine rieky, jazera ci mora bolo nesmierne množstvo zrkadielok. Druhú cast lúcov svetla však voda prepúšta, pricom ich láme. Palicka ponorená do vody vyzerá akoby zlomená v bode, kde palicka pretína hladinu. Takéto priesvitné prostredie je oproti priezracnému opticky hustejšie. 3. Predmety, ktoré neprepúštajú žiadne svetlo, sú nepriesvitné. Princíp dúhy – jej hlavné rysy môžeme vysvetlit na základe lomu a odrazu svetla.
2. Odraz svetla Svetelné lúce pri dopade napríklad na vodnú hladinu pod urcitým uhlom sa odrážajú pod rovnako velkým uhlom ako dopadali, ale v opacnom polpriestore. Cast lúcov preniká do vody, a preto je odrazené svetlo o cosi slabšie. Descartes odraz svetla pripodobnoval k odrazu lopticky.
3. Lom svetla
René Descartes pred viac ako 400 rokmi zistil, že svetelné lúce pri prechode z prostredia opticky redšieho do prostredia opticky hustejšieho sa lámu, a to ku kolmici.

Obr.1 Vztah medzi uhlom dopadu (a) a uhlom lomu (ß) sa dá presne vyjadrit. Pre tie-ktoré dve prostredia závisí od konštanty, ktorá sa nazýva index lomu. Na obrázku vidíte lom ku kolmici. Pri prechode svetla z opticky hustejšieho prostredia do prostredia redšieho sa lúce lámu od kolmice