Законы геометрической оптики объясняют явления отражения и преломления света в природе следующим образом:
- Закон прямолинейного распространения света гласит, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. 23 Иными словами, из точки А в точку Б свет движется по тому пути, который требует минимального времени на преодоление. 2
- Закон отражения света объясняет, что когда свет встречается с зеркальной (отражающей) поверхностью, происходит отражение, то есть изменение направления распространения светового луча. 2 При этом угол падения равен углу отражения, а падающий и отражённый луч лежат в одной плоскости вместе с проведённой к точке падения нормалью. 2
- Закон преломления света объясняет, что на границе раздела сред наряду с отражением происходит и преломление, то есть луч разделяется на отражённый и преломлённый. 2 Отношение синусов углов падения и преломления является постоянной величиной и равняется отношению показателей преломления этих сред. 2
Законы геометрической оптики также могут быть объяснены с помощью принципа Ферма: свет распространяется из начальной точки в конечную точку по такой траектории, при которой оптический путь из начальной в конечную точку минимален. 1