Durante tutto il XIX secolo il Gabinetto di Fisica si è arricchito di numerosi apparecchi di ottica. I primi strumenti che compaiono già negli inventari del 1793 e del 1804 sono due prismi in cristallo, tuttora presenti, e qualche lente, che invece è andata perduta e sostituita. A questi si sono aggiunti specchi concavi e convessi, lenti di vario tipo montate su piedistalli per lo studio delle immagini; prismi di vetri diversi per la scomposizione della luce. Tali fenomeni possono infatti essere presentati e dimostrati con grande efficacia con l'uso di questi semplici strumenti.

Tuttavia, a mano a mano che venivano fatte nuove scoperte nel campo dell'ottica e l'avanzare della tecnologia rendeva possibile la loro visualizzazione, nuovi apparecchi entrarono a far parte della collezione del Gabinetto di fisica.

Microscopi di costruzione sempre più raffinata, polarimetri e pinze a tormalina che sfruttano il fenomeno della polarizzazione della luce scoperta nel 1809 dal francese Etienne Malus, spettroscopi per l'analisi delle sostanze, fotometri per misurare l'intensità della luce, fenditure regolabili per visualizzare il fenomeno dell'interferenza e riprodurre l'esperienza cruciale, portata a compimento nel 1801 da Thomas Young, per la definitiva vittoria della teoria ondulatoria, proposta dall'olandese Christiaan Huygens, secondo il quale la luce era un'onda, in contrapposizione alla teoria sostenuta da Isaac Newton, che considerava la luce composta da corpuscoli.

Non mancano apparecchi adatti alla proiezione di immagini, largamente utilizzati nei laboratori didattici per proiettare su uno schermo sia immagine microscopiche, sia immagini di argomento scientifico realizzate su diapositive.