Licht breitet sich in geraden Linien aus

In der Näherung der geometrischen Optik breiten sich Lichtstrahlen durch ein gleichförmiges Material wie Luft, Wasser oder Glas in geraden Linien aus. Beugung wird vernachlässigt; das funktioniert gut, wenn die relevanten Größen viel größer als eine Wellenlänge sind. Wir modellieren einen dünnen Balken als Strahl: ein Pfeil, der die Richtung des Energieflusses zeigt.

Ein undurchsichtiges Objekt blockiert Strahlen und wirft einen Schatten. Eine kleine Quelle kann eine scharfe geometrische Kante erzeugen; ausgedehnte Quellen erzeugen Teilschatten, und Beugung macht Kanten auf kleinen Maßstäben weicher. Alles in diesem Kurs basiert auf dem Verfolgen von Strahlen: Schicke einen von einer Quelle los und verfolge, wohin er geht.