Un gran cúmulo de evidencia sugiere que la luz viaja en líneas rectas en una amplia variedad de circunstancias. Por ejemplo, una fuente de luz como el Sol forma distintas sombras, y la luz proveniente de un puntero láser parece estar en línea recta. De hecho, uno infiere las posiciones de los objetos en el ambiente suponiendo que la luz se desplaza desde el objeto hasta nuestros ojos en trayectorias de línea recta. Nuestra orientación al mundo físico se basa en esta suposición.
Tal suposición razonable es la base del modelo de rayos de luz. Este modelo supone que la luz viaja en trayectorias de líneas rectas llamadas rayos de luz. En realidad, un rayo es una idealización; tiene la intención de representar un haz de luz extremadamente estrecho. Cuando vemos un objeto, de acuerdo con el modelo de rayos, la luz alcanza nuestros ojos desde cada punto del objeto. Aunque los rayos de luz abandonan cada punto en muchas direcciones diferentes, por lo general sólo un pequeño puñado de esos rayos pueden entrar al ojo de un observador, como se ilustra en la figura anterior.
La reflexión, la refracción y la formación de imágenes en espejos y lentes implican rayos en línea recta en varios ángulos, a esta materia se le conoce como óptica geométrica.
Velocidad de la Luz
Los cálculos que Maxwell mismo determinó, dieron el resultado: que
la rapidez de las ondas EM(ElectroMagnéticas) en el espacio vacío está dada por:
la misma que la rapidez de la luz medida en el vacío.
Nadie sabía qué tipo de onda era la Luz. ¿La luz onda? ¿Qué es lo que oscila en una onda de luz? Maxwell, sobre la base de la rapidez calculada de las ondas EM, argumentó que la luz debía ser una onda electromagnética. Esta idea pronto fue de aceptación general entre los científicos, pero no por completo sino hasta después de que las ondas EM se detectaron experimentalmente. Heinrich Hertz (1857-1894) en 1887 fue el primero en generar y detectar experimentalmente las ondas EM, ocho años después de la muerte de Maxwell. Hertz usó un aparato explosor en el que la carga corría de ida y vuelta durante breve tiempo, lo que generaba ondas cuya frecuencia era aproximadamente de 109. Hz. Las detectó a cierta distancia con una espira de alambre donde se producía una fem(fuerza electromotriz) cuando pasaba un campo magnético variable a través de ella. Más tarde se demostró que estas ondas viajaban a la rapidez de la luz, 3.00 X 108m/s, y que presentaban todas las características de la luz, como reflexión, refracción e interferencia.