Tratarea riguroasa a propagarii luminii este data de modelul ondulatoriu, bazat pe ecuatiile lui Maxwell si pe proprietatile undelor electromagnetice. Multe probleme practice pot fi insa rezolvate mai simplu, pe baza notiunii de raza de lumina si a legilor opticii geometrice.
Raza de lumina, considerata ca un fir pe directia de propagare a luminii, este o abstractizare ce rezulta prin neglijarea volumului ingust prin care se propaga lumina. Pentru obtinerea unui fascicul cat mai ingust, care, la limita, cand dimensiunea transversala a acestuia tinde spre zero, se apropie de notiunea teoretica de raza de lumina, se poate utiliza o diafragma. in practica insa, utilizarea notiunii este limitata de fenomenul de difractie, ce se produce la diafragmare; astfel, propagarea luminii printr-o diafragma de diametru D prezinta o abatere de la propagarea rectilinie (figura 1.1), descrisa de unghiul (? este lungimea de unda a luminii).
Notiunea de raza de lumina este corecta cand ? ? 0, deci ? << D, sau la propagarea luminii in situatii in care se poate considera ca ? ? 0. Fasciculul de raze este multimea razelor de lumina care sufera acelasi fenomen. Un fascicul este omocentric (izogen, conic) cand toate razele lui trec printr-un punct (varful fasciculului). Fasciculul este cilindric (paralel, telecentric) daca varful sau se afla la infinit (figura 1.2).
