ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

Раздел оптики, в к-ром изучаются законы распространения оптического излучения (света) на основе представлений о световых лучах. Под световым лучом понимают линию, вдоль к-рой распространяется поток световой энергии. Понятием луча можно пользоваться только в случае, когда можно пренебречь дифракцией света на оптич. неоднородностях, а это допустимо тогда, когда длина световой волны много меньше размеров неоднородностей. Законы Г. о. позволяют создать упрощённую, но в большинстве случаев достаточно точную теорию оптич. систем. Г. о. в осн. объясняет образование изображений оптических, даёт возможность вычислять аберрации оптических систем и разрабатывать методы их исправления, выводить энергетич. соотношения в световых пучках, проходящих через оптич. системы. Вместе с тем все волн. явления, в т. ч. дифракционные, влияющие на кач-во изображений и определяющие разрешающую способность оптич. приборов, не рассматриваются в Г. о.

Представление о независимо распространяющихся световых лучах возникло ещё в античной науке. Древне-греч. учёный Евклид сформулировал закон прямолинейного распространения света и закон зеркального отражения света. В 17 в. Г. о. бурно развивалась в связи с изобретением ряда оптич. приборов (зрительная труба, телескоп, микроскоп и т. д.) и началом их широкого использования. Голл. математиком В. Снеллем и франц. учёным Р. Декартом были экспериментально установлены законы, описывающие поведение световых лучей на границе раздела двух сред (см. СНЕЛЛЯ ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ). Построение теор. основ Г. о. к сер. 17 в. было завершено установлением Ферма принципа. Законы прямолинейного распространения, зеркального отражения и преломления света, исторически открытые ранее, явл. следствиями этого принципа.

С 18 в. Г. о., совершенствуя методы расчёта оптич. систем, развивалась как прикладная наука. После создания классической электродинамики было показано, что формулы Г. о. могут быть получены и из Максвелла уравнений как предельный случай, соответствующий переходу к исчезающе малой длине волны.

Г. о. явл. примером теории, позволившей при малом числе фундам. понятий и законов (представление о лучах света, законы отражения и преломления) получить много практически важных результатов. В теория оптич. устройств мн. расчёты до настоящего времени основаны на Г. о.