Skysčių lūžio rodiklio nustatymas Abės refraktometru

Geometrinė optika – optikos skyrius, kuriame nagrinėjami šviesos sklidimo skaidriose terpėse dėsniai ir į šviesos spindulį žiūrima kaip į be galo siaurą šviesos pluoštą. Iš tikrųjų šviesos pluoštas visada yra baigtinio pločio, o spindulys – statmuo bangos frontui, išilgai kurio sklinda šviesos energijos srautas. Šviesos spinduliais nusakomas šviesos sklidimas tik tada, kai galima neatsižvelgiant į difrakciją ir kitus su bangine šviesos prigimtimi susijusius reiškinius. Spindulinė optika – supaprastinta, bet pakankamai tiksli optinių sistemų teorija, pateikianti daug svarbių praktinių rezultatų. Geometrinė optika yra banginės šviesos teorijos „stuburas“, kuris laiko banginį šviesos lauką. Ji pagrįsta keliais empiriniais fizikos dėsniais ir geometrijos teoremomis.

Šviesos lūžimas – iš vienos terpės į kitą sklindančios bet kokios šviesos bangos krypties pasikeitimas dėl jos greičio pakitimo. Patekusi į naują terpę šviesos bangos lūžta pagal šviesos lūžimo dėsnius. Juos galima išvesti remiantis geometrija arba Hiuigenso ar Ferma principais.

Taikant Hiuigenso principą galima rasti lūžusios šviesos bangos frontą. AP yra pirmoje terpėje krintančio kampu Ѳ1 į terpių ribos liniją AB bangos fronto dalis. Visi plokščio paviršiaus taškai, kai tik juos pasiekia krintančios bangos frontas, pagal Hiuigenso principą tampa antrinių sferinių bangų šaltiniais. Per laiką Δt banga iš taško P nusklinda atstumą v1Δt ir pasiekia tašką B, kuris yra ant skiriančios dvi terpes linijos AB. Tuo metu antrojoje terpėje banga iš taško A nusklinda atstumą v2Δt. Naujas bangos frontas BB‘ nėra lygiagretus su bangos frontu AP, nes greičiai v1 ir v2 yra skirtingi.