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[[File:光学.jpg|350px|缩略图|右|<big></big>[https://img.51wendang.com/pic/c424c6458145f76e86f8d0ed/5-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg 原图链接][http://www.51wendang.com/doc/c424c6458145f76e86f8d0ed/5 来自 无忧文档 的图片]]]

'''光学'''(''' optics''' )，是[[物理学]]的分支，主要是研究[[光]]的现象、性质与应用，包括光与物质之间的相互作用、光学仪器的制作。光学通常研究[[红外线]]、[[紫外线]]及[[可见光]]的物理行为。因为光是[[电磁波]]，其它形式的电磁辐射，例如[[X射线]]、[[微波]]、[[电磁辐射]]及[[无线电波]]等等也具有类似光的特性。

大多数常见的光学现象都可以用[[古典电动力学]]理论来说明。但是，通常这全套理论很难实际应用，必需先假定简单模型。[[几何光学]]的模型最为容易使用。它试图将光当作射线（光线），能够直线移动，并且在遇到不同介质时会改变方向；它能够解释像直线传播、[[反射]]、[[折射]]等等很多光线现象。[[物理光学]]的模型比较精密，它把光当作是传播于介质的[[波动]]（光波）。除了反射、折射以外，它还能够以波性质来解释向前传播、[[干涉 (物理学)|干涉]]、[[偏振]]等等光学现象。几何光学不能解释这些比较复杂的光学现象。在历史上，光的射线模形首先被发展完善，然后才是光的波动模形。

很多现象涉及到光的[[波粒二象性]]。只有[[量子力学]]能够解释这些现象<ref>[https://v.youku.com/v_show/id_XMzUwMTYzNjM4MA==.html 量子力学1.1-光的波粒二象性_高清]，优酷，2018-3-30</ref>。在量子力学里，光被视为由一群称为[[光子]]的[[粒子]]组成。[[量子光学]]专门研究怎样用量子力学来解释光学现象。

进一步将光学细分类。光的纯科学领域，通常被称为光学或「光学物理」。应用光学通常被称为[[光学工程]]。光学工程中涉及到[[照明]]系统的部分，被特别称为「照明工程」。每一个分支在应用、技术、焦点以及专业关联上，都有很大不同。在光学工程中，比较新的发现，通常被归类为[[光子学]]（photonics）。

因为光学在实际中被广泛应用，光学物理和工程光学，在领域上，有很大程度的互相交叉。光学也与电子工程、物理学、天文学、医学（尤其是[[眼科学]]与[[视光学]]）等许多学科密切相关。很多关键科技都能找到光学的研究果实，包括[[镜子]]、[[透镜]]、[[望远镜]]、[[显微镜]]、[[激光]]、[[光纤]]、[[发光二极管]]、[[光伏]]等等。