Путь, вдоль которого распространяется энергия света, часто используемый в геометрической оптике для моделирования распространения.Световой луч — это идеализированная модель распространения света, рассматривающая свет как прямую линию, вдоль которой переносится энергия. Это понятие лежит в основе геометрической оптики, где волновая природа света игнорируется в пользу более простого описания с помощью лучей. Световые лучи используются для объяснения отражения, преломления и формирования изображений в линзах и зеркалах.
Понятие светового луча восходит к древнегреческим философам, но было формализовано Евклидом в его «Оптике» около 300 года до н. э. Современный подход к трассировке лучей был разработан Альхазеном в XI веке, а затем уточнён Кеплером и Декартом.
В геометрической оптике световой луч определяется как путь, перпендикулярный волновым фронтам световой волны. Направление луча изменяется, когда свет переходит из одной среды в другую, подчиняясь закону Снеллиуса для преломления и закону отражения. Модель лучей хорошо работает, когда длина волны света значительно меньше размеров объектов, с которыми он взаимодействует, так что эффекты дифракции пренебрежимо малы. Лучи прослеживаются от источника через оптические элементы, чтобы определить, где формируются изображения.
Световые лучи используются при проектировании оптических приборов, таких как камеры, телескопы, микроскопы и очки, а также в компьютерной графике для рендеринга реалистичных сцен.
Хотя световые лучи являются полезной моделью, они не являются физическими объектами; на самом деле свет распространяется как волна, и луч — это просто математическое удобство, которое работает в пределе очень коротких длин волн.
