Thế năng (hay năng lượng tiềm năng) là dạng năng lượng mà một vật thể sở hữu do vị trí hoặc cấu trúc của nó. Cụ thể, thế năng liên quan đến khả năng thực hiện công khi vật thể thay đổi vị trí hoặc trạng thái. Một ví dụ điển hình là thế năng trọng trường, là năng lượng mà vật thể có do nằm trong một trường hấp dẫn (như trọng lực của Trái Đất).

Động năng (hay năng lượng động) là một dạng năng lượng mà một vật có được nhờ vào chuyển động của nó. Khi một vật di chuyển với một vận tốc nhất định, nó sẽ có một lượng năng lượng gọi là động năng. Động năng phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật đó.

Bức xạ vật đen (hay còn gọi là bức xạ của vật đen hoàn hảo) là loại bức xạ mà một vật thể lý tưởng (gọi là vật đen) phát ra khi nó ở một nhiệt độ nhất định. Một vật đen là một vật thể lý thuyết có khả năng hấp thụ tất cả các bức xạ mà nó tiếp xúc, không phản xạ hay truyền qua một phần nào. Vì vậy, bức xạ vật đen là sự bức xạ mà một vật thể này phát ra, tùy thuộc vào nhiệt độ của nó.

Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng xảy ra khi các khí nhà kính trong khí quyển Trái Đất (như carbon dioxide, metan, nitrous oxide và hơi nước) hấp thụ và giữ lại một phần nhiệt từ mặt trời, làm tăng nhiệt độ của hành tinh. Quá trình này tương tự như cách một ngôi nhà kính giữ nhiệt độ ấm áp bên trong nhờ vào lớp kính ngăn cản nhiệt thoát ra ngoài.

Khi ánh sáng mặt trời chiếu xuống Trái Đất, một phần của năng lượng này được hấp thụ bởi bề mặt trái đất, trong khi phần còn lại bị phản xạ ngược lại không gian. Các khí nhà kính hấp thụ và giữ lại một phần năng lượng này, khiến nhiệt độ của Trái Đất tăng lên, tạo ra hiệu ứng làm ấm khí quyển.

Hiệu ứng nhà kính tự nhiên là một quá trình quan trọng để duy trì sự sống trên Trái Đất vì nó giúp duy trì nhiệt độ ổn định. Tuy nhiên, khi nồng độ khí nhà kính tăng cao do hoạt động của con người (như đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng, và nông nghiệp), hiện tượng này có thể dẫn đến biến đổi khí hậu, với các hệ quả như tăng nhiệt độ toàn cầu, mực nước biển dâng và hiện tượng thời tiết cực đoan.

Nhiễu xạ và giao thoa là hai hiện tượng quan trọng trong quang học sóng, thể hiện bản chất sóng của ánh sáng.

Điều kiện để xảy ra giao thoa ánh sáng:

Hai nguồn sáng phải có cùng tần số (đơn sắc).

Hai nguồn phải có hiệu số pha không đổi theo thời gian (nguồn kết hợp).

Hiệu ứng quang điện là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu ánh sáng có bước sóng phù hợp vào kim loại đó.

Quang điện thế là hiệu điện thế cần đặt giữa catốt và anốt để ngăn cản hoàn toàn dòng quang electron trong hiện tượng quang điện.

Khi electron bị bứt ra khỏi kim loại, chúng có động năng và sẽ bay về phía anốt. Nếu ta đặt một điện trường ngược hướng với dòng electron, nó sẽ cản electron và có thể ngăn chúng hoàn toàn.