광선으로 다루기
렌즈와 거울의 상을 계산할 때 빛을 진행 경로인 광선으로 나타낼 수 있다. 구조의 크기가 파장보다 충분히 큰 조건에서 유용한 근사다. 그림에 그린 광선이 빛의 모든 성질을 뜻하는 것은 아니다.
파동이 드러나는 현상
회절과 간섭은 빛의 파동적 성질을 고려해야 설명하기 쉽다. 좁은 틈이나 미세한 구조에서 빛이 퍼지는 효과는 이상적인 광선 모형만으로는 놓칠 수 있다. 편광도 빛의 진동 방향과 관련된 중요한 성질이다.
빛과 검출기
물질은 파장에 따라 빛을 흡수하거나 방출하고 산란시킨다. 빛의 에너지가 작은 단위로 교환되는 성질은 원자와 검출기의 작동을 이해하는 데 중요하다. 어떤 현상을 설명할지에 따라 적절한 모형을 선택해야 한다.
장치와 한계
광학은 카메라와 현미경, 망원경과 광통신, 정밀 측정 등에 이용된다. 성능은 렌즈의 크기와 형상만으로 정해지지 않고 파장과 회절, 잡음과 검출 조건 등의 영향을 받는다. 선명한 상과 정확한 측정의 조건도 구분해 살펴야 한다.