Jendela optik
Dalam astronomi, jendela optik adalah salah satu bagian dari spektrum elektromagnetik yang diteruskan oleh atmosfer hingga mencapai permukaan Bumi. Kebanyakan bagian energi elektromagnetik tidak dapat menembus atmosfer, sehingga fenomena ini menyerupai sebuah 'jendela' yang memberi kita kesempatan untuk melihat sedikit hal-hal yang ada di luar atmosfer. Disebut "optik" karena panjang gelombang elektromagnetik yang dapat kita 'kesani' berada pada rentang ini. Jendela tersebut terentang dari sekitar 300 nanometer (ultraviolet-C), terus ke panjang gelompang optik (sekitar 400-700 nm) hingga ke inframerah visual di sekitar 1100 nm, yang merupakan inframerah termal.
Optika geometris
Optika geometris menjelaskan sifat cahaya dengan pendekatan paraksial atau hampiran sudut kecil dengan penjabaran matematis yang linear, sehingga komponen optik dan sistem kerja cahaya seperti ukuran, posisi, pembesaran subyek yang dijelaskan menjadi lebih sederhana, diantaranya dengan teknik optik Gaussian dan penelusuran sinar paraksial. Cahaya didefinisikan sebagai partikel yang merambat, yang disebut sinar. Ali Sina Balkhi (980–1037), juga mengatakan bahwa "the perception of light is due to the emission of some sort of particles by a luminous source". Pierre Gassendi pada tahun 1660 membuat proposal teori partikel cahaya. Isaac Newton mempelajari teori Gassendi dan teori plenum Descartes. Pada tahun 1675, Newton dalam buku "Hypothesis of Light" membuat "Corpuscular theory of Light" yang direvisi hingga tahun 1704 dalam bukunya "Opticks", yang menerangkan fenomena refleksi dan refraksi cahaya dengan asumsi cepat rambat yang lebih tinggi ketika cahaya melalui medium yang padat tumpat karena daya tarik gravitasi yang lebih kuat. Teori ini mengilhami Pierre Simon marquis de Laplace dengan hipotesis lobang hitam, sebuah benda yang sangat padat hingga cahaya pun tidak dapat lepas dari padanya. Laplace menarik hipotesanya saat teori gelombang optik fisis bermunculan. Essay Laplace kemudian dikembangkan oleh Stephen Hawking dan George F.R. Ellis dalam buku "The large scale structure of space-time".