При объяснении основных законов распространения света используют понятия светящейся точки и светового луча. Светящейся точкой называют геометрическую точку, являющуюся источником световых колебаний. Световым лучом называют линию, по которой распространяется свет от источника. Раздел оптики, изучающий распространение света, пользуясь приведенными понятиями светящейся точки и светового луча, называют геометрической оптикой. Геометрическая оптика базируется на следующих законах распространения света: 1) в однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно; 2) лучи света распространяются независимо друг от друга; 3) лучи света могут отражаться, т. е. изменять первоначальное направление на обратное, на границе раздела двух сред. Отражение может быть правильным (зеркальным), если неровности на границе двух сред меньше длины волны падающего света; в этом случае виден сам источник света, а граница раздела не видна; угол падения луча равен по абсолютной величине углу — отражения по знаку. Отражение может быть неправильным (диффузным), если неровности двух сред больше длины волны света. При диффузном отражении видна граница двух сред, а источник света не виден. Угол падения и угол отражения при этом не равны друг другу и распределяются по закону случайных величин; лучи света могут преломляться, т. е. изменять направление распространения на границе раздела двух сред, скорость распространения в которых различна. Преломленный свет сохраняет ту же частоту колебаний, что и падающий. Среда с большим показателем преломления считается оптически более плотной. Явление отражения сопровождается частичным, а иногда и полным внутренним отражением от границы раздела двух сред. Если луч переходит из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную, то угол преломления будет больше угла падения. Увеличивая угол падения, можно получить такое значение угла преломления, при котором преломленный луч будет скользить вдоль поверхности раздела двух сред. При этом отражение происходит под углом, равным углу падения. Явление полного внутреннего отражения замечательно тем, что отраженный луч несет в себе полную энергию падающего луча. Поэтому полное внутреннее отражение широко используется в оптических геодезических приборах.