1.1.4　光线

在几何光学中，一般情况下，是研究光在各向同性介质中的传播规律。根据波动光学的观点，在各向同性介质中，光波的波面是沿着波面的法线方向移动的，辐射能量是沿着波面的法线方向传播的。因此，可以认为光是沿着波面法线方向传播的。这样，波动光学中的波面法线就相当于几何光学中所引入的“光线”概念。因此，可以定义，在各向同性介质中，“光线”就是光波波面的法线⁽¹⁾。

几何光学中的光线与一般的几何线是有区别的：光线具有方向——即光能传播的方向。因此，可以说光线是代表光能传播方向的几何线。这样，在几何光学中，借助于光线的概念研究光传播规律，可以用几何的方法进行分析处理，从而使实际问题的研究与解决大为简化。

图1.3　波阵面与光线

根据上述对光线的定义，在各向同性介质中，光线将总是与各波阵面垂直的直线。对于球面波，光线就是由光源发出的各径向矢量（也就是球形波面的各半径）；对于平面波，光线就是垂直于平面波面的各直线（见图1.3）。