Hukum pembiasan menyatakan bahwa jika sutu cahaya datang dari medium yang kurang rapat, maka sinar yang dibiaskan akan menjauhi garis normal. Jika sudut datang diperbesar terus maka suatu saat akan menghasilkan sinar bias yang yang berimpit dengan bidang batasnya. Sudut datang yang menghasilkan sinarbia syang berimpit dengan bidang batasnya disebut sudu batas atau sudut kritis (ik). Pada saat sudut bias 90, bidang batas seakan-akan menjadi sebuah cermin. Jika sudut datang melebihi sudut kritisnya, maka sianr datang akan dipantulkan oleh bidang bats yang disebut pemantulan sempurna

Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Pembiasan cahaya juga dapat didefinisikan sebagai pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Pembiasan cahaya menyebabkan kedalaman semu dan pemantulan sempurna.Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu :a.Mendekati garis normalCahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.b. Menjauhi garis normalCahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.Syarat-syarat terjadinya pembiasan :a) cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;b) cahaya datang tidak tegaklurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil dari 90O)Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan seharihari diantaranya :Kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif) dapat membuat jelas pandangan bagi penderita rabun jauh atau rabun dekat karena adanya pembiasan.Terjadinya pelangi setelah turun hujan.Dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.Indeks BiasIndeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara cepat rambat cahaya di udara dengan cepat rambat cahaya di medium tersebut. Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695): Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.Secara matematis, indeks bias dapat ditulis: n = c / cm n = indeks bias c = cepat rambat cahaya di ruang hampa (3x10^8 m/s) cm = cepat rambat cahaya di suatu mediumatau: n =1/2 = sin/sin1 = panjang gelombang 12 = panjang gelombang 2= sudut datang= sudut biasHukum SnelliusPada sekitar tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snellius (1591 1626) melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snellius. Hukum Snellius adalah rumus matematika yang memerikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas, yang berbunyi : sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar. hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.Pembiasan cahaya pada antarmuka antara dua medium dengan indeks bias berbeda, dengan n2 > n1. Karena kecepatan cahaya lebih rendah di medium kedua (v2 < v1), sudut bias 2 lebih kecil dari sudut datang 1; dengan kata lain, berkas di medium berindeks lebih tinggi lebih dekat ke garis normal.Lambang 1,2 merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v1 dan v2 pada kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias. Lambang n1 merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n2 adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias. Hukum Snellius dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.Pada tahun 1678, dalam Trait de la Lumiere, Christiaan Huygens menjelaskan hukum Snellius dari penurunan prinsip Huygens tentang sifat cahaya sebagai gelombang. Hukum Snellius dikatakan, berlaku hanya pada medium isotropik atau "teratur" pada kondisi cahaya monokromatik yang hanya mempunyai frekuensi tunggal, sehingga bersifat reversibel. Hukum Snellius dijabarkan kembali dalam rasio sebagai berikut:Pemantulan Internal Sempurna (Total Internal Reflection)Pemantulan internal sempurna adalah pemantulan yang terjadi pada bidang batas dua zat bening yang berbeda kerapatan optiknya. Cahaya datang yang berasal dari air (medium optik lebih rapat) menuju ke udara (medium optik kurang rapat) dibiaskan menjauhi garis normal (berkas cahaya J). Pada sudut datang tertentu, maka sudut biasnya akan 90 dan dalam hal ini berkas bias akan berimpit dengan bidang batas (berkas K). Sudut datang dimana hal ini terjadi dinamakan sudut kritis (sudut batas).Sudut kritis adalah sudut datang yang mempunyai sudut bias 90 atau yang mempunyai cahaya bias berimpit dengan bidang batas. Apabila sudut datang yang telah menjadi sudut kritis diperbesar lagi, maka cahaya biasnya tidak lagi menuju ke udara, tetapi seluruhnya dikembalikan ke dalam air(dipantulkan)(berkas L). Peristiwa inilah yang dinamakan pemantulan internal sempurna Syarat terjadinya pemantulan internal sempurna :1) Cahaya datang berasal dari zat yang lebih rapat menuju ke zat yang lebih renggang.2) Sudut datang lebih besar dari sudut kritis.Beberapa peristiwa pemantulan sempurna dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya :a. Terjadinya fatamorganab. Intan dan berlian tampak berkilauanc. Teropong prismad. Periskop prismae. Serat optik, digunakan pada alat telekomunikasi atau bidang kedokteran. Serat ini digunakan untuk mentransmisikan percakapan telefon, sinyal video, dan datakomputer.

RefraktometerRefraktometri adalah suatu analisis yang berdasarkan pada penentuan indeks bias suatu zat dengan alat yang disebut refraktometer. Refraktometer Abbe adalah sebuah alat yang ditemukan oleh orang Jerman yang bernama Zeiss Abbe, yang digunakan untuk mengukur indeks biasa suatu zat cair, zat padat yang transparan, film dan serbuk. Ernst Abbe (1840 - 1905), bekerja untuk Perusahaan Zeiss di Jena, Jerman pada 1800-an, adalah orang pertama yang mengembangkan refraktometer laboratorium. Instrumen pertama dengan termometer dan diperlukan sirkulasi air untuk mengontrol instrumen dan suhu fluida. Mereka juga memiliki penyesuaian untuk menghilangkan efek dari dispersi dan skala analog dari mana pembacaan diambil. Prinsip kerja alat ini adalah didasarkan pada pengukuran sudut kritis yaitu sudut terkecil dari luas bidang dengan garis normal (2) dalam medium yang indeks biasnya terbesar, dimana sinar dipantulkan seluruhnya. Alat refraktometer ini dilengkapi dengan bak thermostat yang berfungsi untuk menjaga dan mengatur suhu saat pengukuran indeks bias.