Principiul lui Fermat

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În optică , principiul Fermat , sau „principiul timpului mai scurt”, afirmă că: [1]

din toate căile posibile pe care le poate parcurge o rază de lumină pentru a merge dintr-un punct în altul, urmează calea care necesită cel mai scurt timp

Legea lui Snell derivă din aplicarea acestui principiu asupra luminii: chiar dacă traseul fasciculului de lumină din cele două medii pare rupt, este de fapt cât mai rapid posibil, având în vedere diferiții indici de refracție.

La calcularea timpului de deplasare, trebuie luat în considerare faptul că viteza luminii într-un mediu optic este egală cu viteza luminii în vid împărțită la indicele de refracție al mediului.

Din punct de vedere istoric, principiul lui Fermat a fost primul exemplu de lege dinamică exprimată sub forma unui principiu variațional . De fapt, a fost punctul de plecare pentru Maupertuis în încercarea sa de a găsi o alternativă la anumite teorii ale lui Newton, pe care le considera leibnizian insuficient, deoarece acestea conduceau la un univers format dintr-o mișcare aleatorie a particulelor care interacționează numai în legea gravitației, și nu au explicat prezența structurilor organizate și a vieții în univers.

Minimele apar mai des, atât de mult încât principiul a fost inițial formulat în câmpul optic și sub această formă: de exemplu unghiul de refracție pe care îl ia o undă atunci când trece printr-un mediu diferit sau calea luminii reflectată de o oglindă plană . Maximele apar la lentilele gravitaționale și la oglinzile sferice concave. Un punct de inflexiune descrie calea pe care o ia lumina atunci când este reflectată de pe o suprafață reflexivă eliptică . În timp ce principiul Huygens-Fresnel este util pentru explicarea difracției , principiul Fermat poate fi folosit pentru a descrie proprietățile razelor de lumină reflectate de oglinzi, refractate prin diferite mijloace sau supuse unei reflexii interne totale și explică legea lui Snell .

Notă

  1. ^ (EN) Feynman Lectures on Physics, 26-3 , pe feynmanlectures.caltech.edu.

Bibliografie

Elemente conexe

linkuri externe