Paralleles, einfarbiges (monochromatisches) Licht fällt senkrecht auf zwei sehr schmale Spalte mit dem Abstand $d$. Nach Huygens wird jeder Spalt zum Ausgangspunkt einer Elementarwelle, und die beiden Wellen sind kohärent, weil sie aus derselben Lichtquelle stammen. Auf einem Schirm im Abstand $a \gg d$ laufen die Strahlen zu einem Punkt unter dem Winkel $\alpha$ praktisch parallel. Dann beträgt der Gangunterschied $\Delta s = d \cdot \sin\alpha$.

Helle Streifen (Maxima) liegen bei $\Delta s = k\,\lambda$ ($k = 0, \pm 1, \pm 2, \dots$ ist die Ordnung), dunkle Streifen (Minima) bei $\Delta s = (k + \tfrac{1}{2})\,\lambda$. Auf dem Schirm liegt das Maximum der Ordnung $k$ im Abstand $y_k$ von der Mitte mit $\tan\alpha_k = y_k / a$. Für kleine Winkel ist $\sin\alpha \approx \tan\alpha$, und die Streifen haben gleiche Abstände $\Delta y = \lambda a / d$.

Ein Beugungsgitter hat sehr viele ($N$) gleich breite, parallele Spalte im festen Abstand $d$, der Gitterkonstanten. Auf einem Gitter mit 600 Strichen pro Millimeter ist $d = 1\,\text{mm} / 600 \approx 1{,}67\,\mu\text{m}$. Die Maxima liegen an derselben Stelle wie beim Doppelspalt, denn der Gangunterschied benachbarter Spalte ist wieder $d \cdot \sin\alpha$, und alle Spalte verstärken sich, wenn dieser $k\,\lambda$ beträgt. Mit mehr Spalten werden die Maxima aber viel schmaler und heller, weil schon bei kleinen Abweichungen vom Maximum viele Wellen sich auslöschen. Dadurch kann man den Winkel sehr genau messen.

Beim Gitter sind die Winkel oft groß. Dann nimmt man nicht die Kleinwinkelnäherung, sondern rechnet mit $\sin\alpha_k = k\,\lambda / d$. Es gibt nur Maxima mit $\sin\alpha_k < 1$, also nur Ordnungen $k < d / \lambda$.

Weißes Licht ist eine Mischung aus allen Wellenlängen des sichtbaren Bereichs. Am Gitter ist das Maximum 0. Ordnung weiß, denn für $\alpha = 0$ stimmt der Gangunterschied bei jeder Wellenlänge. In jeder höheren Ordnung entsteht ein Spektrum: Wegen $\sin\alpha_k = k\,\lambda / d$ wird langwelliges (rotes) Licht stärker abgelenkt als kurzwelliges (violettes). Das Violett liegt innen, das Rot außen. Am Doppelspalt erscheinen mit weißem Licht nur wenige farbige Säume.

Bei einem Glasprisma beruht die Zerlegung auf der Dispersion: Die Brechzahl $n$ des Glases (Verhältnis von $c$ im Vakuum zu $c$ im Glas) hängt von der Wellenlänge ab, und blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes. Im Stoff ist $c$ kleiner, und nach der Lektion zu Wellen ist die Wellenlänge dort $\lambda / n$. Die Reihenfolge ist beim Prisma deshalb umgekehrt wie am Gitter. Auch der Regenbogen entsteht durch Dispersion in Regentropfen. Misst man am Gitter die Winkel der Linien, kann man damit die Wellenlängen einer Lichtquelle bestimmen (Spektrometer).

Ein Polarisationsfilter lässt nur Licht durch, dessen elektrisches Feld in einer bestimmten Richtung schwingt. Fällt unpolarisiertes Licht darauf, ist das Licht dahinter linear polarisiert und halb so hell. Ein zweiter Filter (der Analysator) lässt dieses Licht durch, wenn seine Richtung gleich ist, und sperrt es, wenn die Richtung um $90^\circ$ gedreht ist. Himmelslicht und von Wasser reflektiertes Licht sind teilweise polarisiert. Darum filtert eine Polarisationsbrille Spiegelungen auf Wasser weg.

Auf einer Seifenhaut oder einem Ölfilm wird Licht an der Vorderseite und an der Rückseite reflektiert. Die beiden Teilwellen interferieren. Die Schicht hat die Dicke $d$ und die Brechzahl $n$. Bei senkrechtem Einfall legt die zweite Welle den Weg $2d$ mehr zurück. Auf diesem Weg passen $2d / (\lambda / n) = 2nd / \lambda$ Wellenlängen, der Gangunterschied beträgt also $2nd$. Hinzu kommt ein Phasensprung von $180^\circ$ an der Vorderseite, weil das Licht dort auf ein Medium mit größerer Brechzahl trifft (wie beim festen Seilende). An der Rückseite gibt es keinen. Das reflektierte Licht wird bei $2nd = (k + \tfrac{1}{2})\,\lambda$ verstärkt und bei $2nd = k\,\lambda$ ausgelöscht. Bei weißem Licht bleiben deshalb nur bestimmte Farben übrig, und wechselnde Dicke ergibt wechselnde Farben.