Ньютон в XVII веке предположил, что свет - это поток частиц (корпускул), испускаемых светящимся телом. Эти частицы движутся по линиям (лучам света), могут отражаться от предметов, а попадая в глаз, делают предметы видимыми.  В дальнейшем для объяснения оптических явлений были предложены другие теории.

Согласно волновой теории, свет -это волны, распространяющиеся от источников света или отражающих их тел. Аналогично распространяются звуковые волны в воздухе или волны от упавшего камня по поверхности воды. Но волновые свойства света обычно не проявляются, т. к. длина световых волн очень мала (порядка 10^-6 м, точнее, длина волны видимого нашим глазом света лежит в интервале от 0,0004 до 0,0007 мм, или 410-710 нм). Современная теория света основана на квантовой теории и свет в ней сочетает одновременно и волновые (электромагнитная волна), и корпускулярные свойства (поток фотонов).

Один из упрощенных подходов (геометрическая оптика) --считать свет состоящим из лучей. Точечный источник света излучает свет во всех направлениях, т.е. от него во все стороны расходятся лучи света. Источник света -предмет, испускающий свет. Остальные предметы лишь (частично или полностью) отражают или поглощают падающий на них свет.

Свет обладает энергией. В источнике света происходит превращение какого-либо вида энергии в световую. Примеры такого преобразования тепловой энергии - свечение раскаленного предмета (спираль электрической лампочки), химической, электрической - светодиод (полупроводниковый лазер), световой - флуоресценция.

Мозг и глаза позволяют нам видеть, ориентироваться в пространстве, создавая пространственные образы окружающих нас предметов.

Если луч света попадает в глаз, мы видим точку, из которой он вышел. Если мы видим предмет, то это означает, что в глаз попадает свет от каждой точки предмета. Наш мозг воспринимает все лучи, попадающие в наши глаза, как распространяющиеся прямолинейно. В тех случаях, когда свет не распространяется прямолинейно, возникают иллюзии, мнимые изображения.

Луч света- геометрическая линия, вдоль которой распространяется свет. Световой луч не имеет толщины. Реально мы имеем дело с пучками света, состоящими из лучей. Вдоль луча света переносится энергия, определяющая яркость луча. В процессе распространения луча его яркость может изменяться. Если яркость становится равной нулю, то луч исчезает, поглощается. Говорят и о скорости распространения лучей света. У света есть еще цвет, но связанные с ним явления (распространение цветных лучей) здесь не рассматриваются.

Итак, понятие луч света- это идеализированное, сильно упрощенное понятие и некоторые важные световые явления не могут быть поняты при таком упрощении.

Прямолинейностью распространения света объясняются многие явления, например, образование тени и полутени.

Проделайте опыт
1. Выберите один точечный источник света.
2. Нажмите кнопку "СТАРТ".
3. Что вы наблюдаете на экране?
4. Выберите два точечных источника света.
5. Нажмите кнопку "СТАРТ".
6. Что вы теперь наблюдаете на экране?

Тень и полутень можно получить от одного источника, если он не является точечным. 

Опыты по измерению скорости света проводились с древних времен, но эта скорость настолько велика, что даже оценить ее порядок долго не удавалось. Считалось, что свет распространяется мгновенно. Впервые конечность скорости света связали с зависимостью видимого движения спутника Юпитера от изменения расстояния до Земли.  Затем наиболее точные измерения были сделаны  А. Майкельсоном в опытах, проведенных  с 1880-х по 1920-е годы.

Майкельсон использовал вращающуюся восьмигранную призму с зеркальными гранями. Схема установки  показана на рисунке. Свет от источника направляется на одну из граней призмы. При определенных положениях призмы отраженный от грани призмы луч проходит большой путь (35 км) и, отразившись там от зеркала, возвращается назад к призме. Отразившись от призмы, луч попадает в регистрирующее устройство, но  только при определенном положении призмы. Призма должна повернуться из первого положения во второе, пока свет проходит 70 км. Это дает соотношение, связывающее скорость вращения призмы, угол поворота призмы, и скорость  света  c. Майкельсон получил значение скорости света: c = 299 700км/с.

Обычно значение скорости света округляют до 300 000 км/с = 3 · 10⁸ м/с. Измерение скорости света основано на том, что свет от источника попадает в телескоп, только если призма вращаетсяс определенной скоростью. При меньшей или большей скорости зеркальная грань отражает пришедший луч мимо.

Модель установки Майкельсона для измерения скорости света демонстрирует принцип измерения скорости света. Чтобы учесть скорость распространения света, луч показан в виде потока частиц.vСкорость частиц и скорость вращения отражающей призмы можно регулировать. Измерение скорости света основано на том, что свет от источника попадает в телескоп, только если призма вращается с определенной скоростью. Зеленые метки над шкалой скорости вращения отмечают те значения, при которых свет попадает в телескоп. При меньшей скорости вращения зеркальная грань не успевает занять нужное положение, а при большей - грань поворачивается слишком сильно. При дальнейшем увеличении скорости вращения следующая грань успевает занять нужное положение.

Не все среды пропускают свет так же хорошо, как воздух, стекло или чистая вода. Есть такие среды, которые практически не пропускают свет. Они называются непрозрачными. Поверхности (не обязательно непрозрачных) тел отражают свет по-разному.

Хорошо известно отражение света от поверхности зеркала: падающий луч в точке поверхности зеркала изменяет свое направление. При падении луча на зеркальную поверхность образуется еще один луч, выходящий из точки падения. Параллельные лучи и после отражения остаются параллельными. Отраженный луч виден, только если глаз находится в определенном положении относительно отражающей поверхности (виден , не виден ).

Зеркальные поверхности встречаются очень редко. Большинство поверхностей шероховаты. Пучок света, попавший на шероховатую поверхность, отражается в различных направлениях. Т. е. вместо одного луча получается бесконечно много лучей, выходящих из точки падения. Такое отражение называется \emph{диффузным} (или рассеянным). Отраженные лучи видны при любом положении глаза со стороны отражающей поверхности (виден, виден). Большинство окружающих нас тел отражают свет диффузно и поэтому хорошо видны при дневном свете.

Металлы очень хорошо отражают свет. Это объясняется тем, что они проводят электрический ток, а свет --- электромагнитная волна. Используя модель, проведите опыт. На оптическом диске укрепим плоское зеркало. Направим на зеркало пучок света из осветителя. Для хорошего зеркала световой луч практически полностью отразится. Проведем в точке падения луча перпендикуляр к поверхности зеркала.

Угол α между падающим лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения луча, называется углом падения.

Угол γ между отраженным лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения луча, называется углом отражения.

Опыт 1

1. Изменяйте угол падения светового луча α = 30º, 60º, 90º.

2. Сравните в каждом случае углы падения и отражения.

Закон отражения света:

Отраженный луч лежит в плоскости падения, а угол падения равен углу отражения.

Если мысленно изменить направление движения луча на противоположное, то луч, идущий по пути отраженного луча, отражается и идет по пути падающего луча. Это свойство называют обратимостью световых лучей при зеркальном отражении. Заметим, что при диффузном отражении такой обратимости нет.

Зеркало, поверхность которого представляет собой плоскость, называют плоским зеркалом.

Если смотреть на плоское зеркало и предмет, находящийся перед зеркалом, то кажется, что за зеркалом находится еще один такой же предмет.
Предмет, который, как нам кажется, мы видим за зеркалом, называется изображением предмета-оригинала. Мы видим предмет там, где его на самом деле нет. Поэтому изображение в зеркале называют мнимым.

Используя закон отражения, построим изображение предмета в плоском зеркале. Если источник света (свеча) протяженный, построим изображение двух крайних точек A и B.
Для построения изображения A' точки A можно использовать любые два луча, например 1 и 2. Отраженные лучи 1 и 2 выводят из точек на поверхности зеркала и не пересекаются, но их продолжения пересекаются в точке A'. Аналогично можно построить изображение B' точки B.

Итак, для построения (мнимого) изображения точки A достаточно взять два луча, направленных к зеркалу, и построить их отраженные лучи. Тогда пересечение A' продолжений отраженных лучей и будет мнимым изображением точки A. Удобно один из лучей направить перпендикулярно зеркалу. Для построения мнимого изображения всего предмета нужно построить изображения его основных точек.