See peatükk keskendub valguse murdumise rakendamisele erinevates optilistes seadmetes.
Üks valguse murdumise oluline rakendusvaldkond on seotud läätsedega. Läätsi tunti juba üle 2500 aasta tagasi. Esialgu kasutati neid tule süütamiseks. 1289. aastast on tõend läätsede kasutamisest nägemise korrigeerimisel.
Kahest läätsest saab konstrueerida pikksilma – seadme, mis suurendab vaatenurka ja võimaldab vaadelda kaugel asetsevaid esemeid. Esimesed pikksilmad valmisid 1608. aastal Hollandis (Hans Lippershey, Zacharias Janssen, Jacob Metius).
Esimene, kes suunas hollandlaste pikksilma taevasse, oli inglise astronoom, matemaatik ja etnograaf Thomas Harriot (1560–1621). Ta vaatles Kuu pinda ja joonistas esimesena astronoomiliste vaatluste alusel Kuu kaardi, jõudes sellega mõne kuu ette Galilei Galileost.
Galileo Galilei, kes sai teada pikksilma leiutamisest, konstrueeris 1609. aastal oma pikksilma. Tema pikksilmas oli objektiiviks kumerlääts, okulaariks aga nõguslääts. Ta oli samuti üks esimestest, kes kasutas pikksilma taevavaatlustel teleskoobina.
Johannes Kepler täiustas hollandlaste pikksilma ja konstrueeris oma pikksilma 1611. aastal. Kepleri pikksilmas oli okulaariks kumerlääts. Selle pikksilmaga saab kujutist ka jäädvustada. Sarnase konstruktsiooniga teleskoope kasutatakse ka tänapäeval.
1698. aastal konstrueeris Isaac Newton oma teleskoobi, milles kasutas objektiivi asemel nõguspeeglit. Newtoni teleskoop on kasutusel ka tänapäeval.
Olgugi, et esimesed pikksilmad olid üsna halva kvaliteediga, saadi nendega algusest peale taeva vaatlemisel olulisi ja huvitavaid tulemusi. Nii näiteks avastas Galilei Jupiteri neli suuremat kaaslast, uuris päikeseplekke ja avastas Veenuse faasid.
