几何光学是光学学科的一个重要分支，它基于光的基本实验定律，使用几何方法研究光在透明介质中的传播规律以及光学仪器的成像问题。以下是几何光学的一些核心概念和定律：
光的直线传播定律：
光在均匀介质中沿直线传播。
光源和光线：
光源可以是任何发光物体，如太阳、灯泡等。光线是光能传播方向的几何线，而光束则是由一些具有确定几何关系的光线组成的集合。
反射定律：
当光线遇到平滑的表面时，它会按照特定的规律反射。反射光线、入射光线和法线（表面法线）位于同一平面内，并且反射角等于入射角。
折射定律：
当光线从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变。折射定律指出，入射角的正弦与折射角的正弦之比只与两种介质的折射率有关。
费马原理：
光从一点传播到另一点时，会选择光程最短的路径，即光程为极值的路径。
高斯光学（近轴光学）：
研究具有旋转对称性的光学系统理想成像性质的分支。
几何光学在许多领域都有应用，包括光学成像、光学仪器设计、光学通信等。虽然几何光学基于光直线传播的假设，并且当光波长很小时这个近似是有效的，但它忽略了光的波动性质，因此在波长接近或大于光波长时，几何光学的预测可能不准确。