Mientras que el fenómeno de la dispersión significa una modificación continua en el interior del medio, un cambio discontinuo tanto en la dirección como en la intensidad de un rayo se produce cuando este alcanza el límite de un medio y encuentra la superficie de un segundo medio. Este último, al igual que el primero, se supondrá homogéneo e isotrópico.
En este caso, el rayo es por lo general parcialmente reflejado y parcialmente transmitido. La reflexión y la refracción pueden ser «regulares», habiendo un único rayo reflejado según la ley simple de la reflexión y un único rayo transmitido según la ley de refracción de Snell, o pueden ser «difusas», lo que significa que desde el punto de incidencia en la superficie la radiación se propaga en los dos medios con intensidades que son diferentes en diferentes direcciones.
En consecuencia, describimos la superficie del segundo medio como «lisa» o «rugosa», respectivamente.
La reflexión difusa que se produce en una superficie rugosa debe distinguirse cuidadosamente de la reflexión en una superficie lisa de un medio turbio. En ambos casos, parte del rayo incidente regresa al primer medio como radiación difusa. Pero en el primer caso la dispersión se produce en la superficie, y en el segundo en capas más o menos gruesas enteramente dentro del segundo medio.