Существующие задачи оптики решаются на базе представлений о волновых явлениях, но это требует использования сложного математического аппарата.

Известно, что до того, как была открыта волновая природа света, исследователи использовали геометрические методы решения задач на построение изображений в зеркалах и линзах и при расчете и конструировании разнообразных оптических приборов. Данные методы являются основой геометрической оптики, которая по-другому называется лучевой.

Геометрическая оптика – это раздел оптики, в котором изучают законы распространения света в прозрачных средах и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах, не учитывая волновые свойства.

Геометрическая оптика основана на законах:

1. Закон прямолинейного распространения света (в однородной среде);

2. Закон отражения;

3. Закон преломления света.

 

Законы отражения и преломления света есть следствия волновой природы света и используются без всяких ограничений. Закон прямолинейного распространения света для однородной среды, может использоваться учитывая ограничения.

В оптических приборах свет проходит сквозь отверстия — диафрагмы, которые отделяют от волны какую-то часть, что сопровождается дифракционными явлениями.

Таким образом, явление дифракции ограничивает применимость закона прямолинейного распространения света и ограничивает применяемость геометрической оптики.