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Als Wellenoptik oder physikalische Optik bezeichnet man in der Physik den Teilbereich der Optik, der Licht als elektromagnetische Welle behandelt statt als Bündel von Lichtstrahlen wie in der geometrischen Optik. Mithilfe der Wellenoptik lassen sich über die Ergebnisse der geometrischen Optik hinaus weitere Phänomene des Lichtes erklären, wie z. B. Farbe, Interferenz, Beugung und Polarisation.