En óptica geométrica, la propagación de la luz se modela utilizando rayos, es decir, curvas que son perpendiculares al frente de onda. En general, los rayos pueden ser curvos; sin embargo, si el medio es homogéneo, se sigue que los rayos son líneas rectas. En mi entendimiento, esto es una consecuencia de las ecuaciones de Maxwell en el caso en que la longitud de onda es despreciable.
No estoy seguro de si el modelo de rayos puede ser utilizado para modelar la propagación de ondas que no son planas o esféricas, especialmente si la "forma" del frente de onda cambia. Por ejemplo, un haz gaussiano se comporta inicialmente como una onda plana pero asintóticamente como una onda esférica. No veo cómo los rayos rectos se pueden aplicar en tales casos si el medio es homogéneo. ¿Es causado por alguna suposición en el modelo general de rayos (=la energía se transporta a lo largo de curvas perpendiculares al frente de onda) que la forma del frente de onda debe ser preservada, es decir, cada "punto" en el frente de onda se propaga/se expande a la misma velocidad (como en el caso de ondas planas/esféricas)?
