Principiul lui Fermat
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
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
- ^ (EN) Feynman Lectures on Physics, 26-3 , pe feynmanlectures.caltech.edu.
Bibliografie
- Richard Feynman , Fizica lui Feynman , Bologna, Zanichelli, 2001 .:
- Vol I, cap. 26: Optică: principiul timpului minim
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN )Principiul lui Fermat , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.