"Rayos Paraxiales"

Las expresiones ópticas utilizadas comúnmente como la ecuación de lente son aproximaciones que sólo son válidas para los rayos de luz cerca del eje óptico para los cuales la aproximación senθ ≈ θ es válida. Tales rayos son llamados "rayos paraxiales". La validez de esta aproximación se puede evaluar observando la representación en serie de las funciones trigonométricas, y esta aproximación para ángulos pequeños se utiliza en numerosas aplicaciones.

Esta aproximación sen x ≈ x llega a un error del 1% a alrededor de 14 grados.

Para aplicaciones que impliquen la refracción, la ley de Snell se expresa en términos de las funciones trigonométricas: n₁senθ₁ = n₂senθ₂. Sin embargo, para ángulos pequeños, la ley de Snell se puede aproximar por n₁θ₁ ≈ n₂θ₂. La aproximación tanθ ≈ θ se utiliza en el desarrollo de la expresión para la potencia de superficie, que a su vez se utiliza en la ecuación de lens-maker y de ahí, la derivación de la ecuación de lente delgada, por lo que la aproximación paraxial se utiliza en las expresiones de la óptica geométrica más comunes.