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Concept
Rayon lumineux
Résumé
vignette|Lasers visibles Lasers rouges : 635 nm, 660 nm Lasers verts : 520 nm, 532 nm Lasers bleus : 405 nm, 445 nm
Le rayon lumineux est une notion d'optique et un outil mathématique, utilisé principalement en optique géométrique, décrivant le trajet de la lumière de manière simplificatrice, valable uniquement lorsque le rayon lumineux se propage dans des milieux où les obstacles et composants optiques ont des dimensions très supérieures à la longueur d'onde. Un rayon lumineux n'a pas d'existence physique réelle et représente le cas idéal où il serait possible de sélectionner un faisceau parallèle infiniment fin de lumière.
Une manière d'approcher la notion de rayon lumineux par l'expérience est l'utilisation d'un laser dont le faisceau est très fin ou d'un pinceau très fin de lumière collimatée.
L'histoire des rayons lumineux suit celle du développement de l'optique géométrique, ayant servi de principal support mathématique à ce domaine de l'optique. La théorie de l'optique géométrique se développe ainsi du au . Mais la notion même de rayon, remonte à l'Antiquité et aux premières théories sur la vision et la lumière. Parmi les multiples théories développées l'une d'elles, développée par Euclide au , exprime la notion de rayon lumineux à partir d'observations simples empiriques. Si plusieurs travaux postérieurs approchent les grands principes de l'optique géométrique comme la réflexion ou la propagation rectiligne de la lumière, il faut attendre le Traité d'optique écrit par le physicien Ibn al-Haytham qui expose clairement plusieurs propriétés fondamentales des rayons lumineux, posant ainsi les bases de l'optique géométrique développée plus tard au : Ibn Al-Haytham présente en effet la propagation rectiligne de la lumière et l'indépendance des rayons lumineux entre eux de manière explicite.
Si la notion de rayon lumineux semble pouvoir décrire l'optique géométrique de manière aisée, le modèle révèle ses insuffisances dès le avec la découverte par Francesco Maria Grimaldi, Robert Hooke et Robert Boyle des premiers phénomènes d'interférence et de diffraction : les anneaux de Newton et la présence de « lumière colorée dans l'ombre ».
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