Օպտիկական երևույթները նկարագրելու համար անհրաժեշտ է անդրադառնալ օպտիկայի զարգացման երեք կարևորագույն փուլերին, որոնք ինչ-որ առումով առանձին ամբողջական տեսություններ են՝ պարզից դեպի բարդը գնացող։
- Երկրաչափական կամ ճառագայթային օպտիկա, որը լույսի ճառագայթները դիտարկում է որպես պարզ երկրաչափական օբյեկտներ՝ ուղիղ գծեր կամ կորեր։
- Ալիքային օպտիկա, որը կարողանում է բացատրել լույսի ինտերֆերենցիայի և դիֆրակցիայի երևույթները՝ Ռոբերտ Հուկի, Քրիստիան Հյուգենսի, Օգյուստեն Ֆրենելի աշխատանքների հիման վրա։
- Քվանտային օպտիկա․ Մաքս Պլանկը, Ալբերտ Այնշտայնը ճառագայթները դիտարկում են որպես առանձին մասնիկների քվանտի հոսքեր՝ ինչ-որ առումով հիմնվելով թե Նյուտոնի որոշ գաղափարների, թե դեռևս 13-րդ դարում արաբ գիտնականների կողմից առաջ քաշած լույսի կորպուսկուլյար տեսության վրա։
Օպտիկայի զարգացումը, բնականաբար, էապես պայմանավորված էր մարդկային քաղաքակրթության զարգացման հետ։ Հույն մաթեմատիկոս Էվկլիդեսը, անդրադառնալով այն հարցին, թե ինչպես է մարդն ընկալում իր շրջակա միջավայրը, ձևակերպում է ճառագայթի տեսությունը և դնում երկրաչափական օպտիկայի հիմքը։ Զարգացնելով ճառագայթի տեսությունը՝ Պտղոմեոսը ենթադրում է, որ ճառագայթները դուրս են գալիս մարդու աչքից՝ դա նկարագրելով որպես կոն, որի գագաթը գտնվում է մարդու աչքի մեջ, իսկ հիմքը մարդու համար տեսանելի տիրույթն է հանդիսանում․ մարդն ինքն է դառնում օպտիկական ճառագայթների աղբյուր, որոնց միջոցով շոշափում է շրջակա միջավայրը։ Այդ օպտիկական ճառագայթները կառավարելու ամենափայլուն և պարզ սարքերից մեկը ոսպնյակներն են, որոնք օգտագործվում էին դեռևս հին Եգիպտոսում, Միջագետքում ու Ասորեստանում։
Էվկլիդեսն իր հայտնի «Օպտիկա» աշխատության մեջ ներկայացնում է մի քանի կարևորագույն օրինաչափություն, որոնք հետագայում փաստերի ու փորձերի միջոցով միարժեք հաստատվում են՝
- Հայելային անդրադարձման օրենքը, որը թույլ էր տալիս հայելային պատկերների կառուցումը։
- Ճառագայթների բեկման օրենքը․ օպտիկական թափանցիկ միջավայրերից մեկը մյուսին անցման ժամանակ լույսի ճառագայթը բեկվում է։
- Ճառագայթի՝ ամենակարճ ճանապարհով տարածման օրենքը (Ֆերմայի սկզբունքի ձևակերպումներից մեկը), որը թույլ էր տալիս մի շարք կարևորագույն բնական երևույթներ բացատրել, օրինակ՝ միրաժը․ թե ինչու է անապատում օազիսն ավելի մոտ թվում, քան իրականում կա։
Լույսի ճառագայթային տեսությունը շատ կարևոր նշանակություն ուներ. այդ տեսության շրջանակներում կարելի է բնութագրել հեռադիտակների աշխատանքը, ուսումնասիրել էլիպսարդային և գնդաձև հայելիների հատկությունները և այլն։ Սակայն դեռ նյուտոնյան ժամանակաշրջանում նկատվել էր մի չափազանց հետաքրքիր օրինաչափություն։ Թափված ձեթի կամ յուղի մակերևույթի վրա առաջանում են ծիածանի գույներ։ Ուսումնասիրելով սպիտակ լույսը՝ Նյուտոնը բացահայտում է, որ այն ինչ-որ մի կետում հանդիպող ծիածանի բոլոր գույների միախառնությունն է։ Արդեն իսկ հասկանալի էր, որ լույսն իրականում բավականին բարդ բաղադրություններ ունեցող համակարգ է, որի որոշ հատկություններ, օրինակ՝ յուղի կամ ձեթի մակերևույթի վրա ձևավորվող օղակները, երկրաչափական օպտիկայի հիման վրա հնարավոր չի բացատրել։ Այդ բացատրությունը կարող էր տալ միայն օպտիկական ալիքների տեսությունը։
