Прямолинейное распространение описывает тенденцию электромагнитных волн (света) распространяться по прямой линии. Свет не отклоняется при прохождении через однородную среду, которая имеет одинаковый показатель преломления по всей длине; в противном случае свет испытывает преломление . Даже если фронт волны может быть изогнут (например, волны, создаваемые камнем, ударяющимся о пруд), отдельные лучи движутся по прямым линиям. Прямолинейное распространение было открыто Пьером де Ферма . [1]
Прямолинейное распространение является лишь приближением . [ требуется цитата ] Прямолинейное приближение справедливо только для коротких расстояний, в действительности свет является волной и имеет тенденцию распространяться со временем. Расстояния, для которых справедливо приближение, зависят от длины волны и рассматриваемых настроек. Для повседневного использования оно остается справедливым до тех пор, пока показатель преломления в среде остается постоянным.
Более общая теория поведения света описывается уравнениями Максвелла .
Возьмите три картона A, B и C одинакового размера. Сделайте отверстие для булавки в центре каждого из трех картонов. Поместите картон в вертикальное положение так, чтобы отверстия в A, B и C находились на одной прямой линии в указанном порядке. Поместите источник света, например свечу, рядом с картоном A и посмотрите через отверстие в картоне C. Мы можем видеть пламя свечи. Это означает, что световые лучи распространяются по прямой линии ABC, и, следовательно, пламя свечи видно. Если один из картонов слегка сместить, свет свечи не будет виден. Это означает, что свет, излучаемый свечой, не может преломиться и достичь глаза наблюдателя. Это доказывает, что свет распространяется по прямому пути, а также прямолинейное распространение света.