В приближении геометрической оптики свет рассматривается как поток лучей, которые движутся по прямым линиям и отражаются или преломляются на границах раздела между различными средами. Это приближение основано на предположении, что размеры объектов и расстояния, с которыми взаимодействует свет, значительно больше длины волны света. В результате волновые эффекты, такие как дифракция и интерференция, не учитываются, и предполагается, что световые лучи можно описывать с помощью прямолинейных траекторий.

Однако это приближение не всегда дает точные результаты, особенно в следующих случаях:

На границах объектов сравнительно небольших размеров: Когда размеры препятствия или отверстия сопоставимы с длиной волны света, возникает дифракция. В таких случаях геометрическая оптика не может адекватно описать поведение света, так как явления, связанные с волновыми характеристиками, становятся значительными.

В системе с несколькими отверстиями: В случае, когда выступают эффекты интерференции (например, в эксперименте с двумя щелями), расчёты по геометрической оптике будут неполными. Интерференционные картины не могут быть предсказаны без учета волн.

При работе с оптическими системами, включающими сложные конструкции: В сложных оптических системах, например, с использованием линз с высокой апертурой, нужно учитывать дифракцию, чтобы правильно предсказать распределение света и его фокусировку.

Феноменальные эффекты: Некоторые оптические феномены (например, свеча выглядит как размытое пятно с кольцевыми искажениями) требуют волнового подхода для объяснения.

Пренебрежение волновыми эффектами в этих ситуациях может привести к значительным ошибкам в расчетах, например, в определении положения фокуса, интенсивности света в различных точках пространства или углов расхождения лучей. Чтобы избежать таких ошибок, в задачах, где размеры объектов близки к длине волны света, необходимо применять волновую оптику, которая учитывает дифракцию и интерференцию.