为什么那个费马原理说光走的是极值而不是最小值呢? http://www.eaglefantasy.com/archives/124《费恩曼物理学讲义 第二卷》第19章给出了一个精彩阐述。他是这么说的:“要是他遵循一条需要不同时间的路径,则当它到达时就有不同相位。而在某一点上的总振幅等于光能到达的所有不同路径振幅贡献的总和。所有那些提供相位差异很大的路径将不会合成任何东西。但如果你能找出一整序列路径,他们都具有几乎相同的相位,则小小的贡献便将加在一起而在到达之处得到一个可观测的总振幅。因此,重要路径就成为许多能给出相同相位彼此靠近的路径。而只有时间取极值的那条路径,才能保证路径有微小变化时时间保持不变(再次与导数类比,函数取极值的那个点,当x有微小变化Δx时,Δy=Δx*y’=0,其余的点Δy都是一个不为0的数)。因此,时间取极值的路径被叠加了,成为了实际路径,而其余的任何可能路径都被不同的相位给抵消没了。查看原帖>;>;
费马是怎样发现最短时间原理的? 最短时间原理是您发现的吧。费马只发现了最短光程原理。这条定理与最小作用量原理有些相似。因为它们都需要用到变分导数的概念。所谓光程不是指光走过的路程,而是折射率与光线线元的乘积。用数学公式表示如下:光路是一维的,我们可以用x作为光路的参数,那么有(下面的推导中将光速c取为1):求泛函导数有这就是费马光程原理。如果假设是同一介质的,那么我们得到的结论是,光线要么沿直线走,要么会反射。如果是两种不同的介质,这就是折射定律。现在我想补充一些,即考虑光的粒子性。按照最小作用量原理,我们也可以推导出上面的结论。但是这里要注意区分两个速度:相速度与群速度。Fermat最短光程原理是基于光的相速度而建立的。而现在要基于光的群速度重新推导。下面的推导仍然取光速为1。这表明对于介质而言,光的相速度不等于群速度。下面考虑de Broglie关系(取h=2π)λ0是真空波长。由作用量可给出费马光程原理:这说明费马光程原理可由作用量原理导出来。但是这里千万不能把相速度和群速度混淆了,否则就得出另一个结论,这个结论与声波的反射和折射一样。在刚学量子力学的时候很多人都会混谈这个问题,甚至很多人还无法理解为什么会这样。相速度非物理量,它是。
什么是费马原理? 费马原理 地震学中的费马原理:地震波沿射线传播的旅行时和沿其他路径传播的旅行时相比为最小,亦是波沿旅行时最小的路径传播。光学中的费马原理:光线在两点间的实际路径。
费马原理怎么解释,我不是问怎么证明,而是为什么会有时间最短的效应。 费马原理是几何光学中的一条重要原理,由此原理可证明光在均匀介质中传播时遵从的直线传播定律、反射和折射定律,以及傍轴条件下透镜的等光程性等。光的可逆性原理是几何。
费马原理怎么解释,我不是问怎么证明,而是为什么会有时间最短的效应 你习惯于用起因和结果2113来思考折射:光照5261到水面上是起4102因,方向的变化是结果1653。但费马定理听上去很古怪,因为它以目的的形式来描述光的行为。它就像是光线的指挥官,‘你应该将抵达目的的时间最小化或最大化。假若按人类行为学来说,光得检验每条可能的路线并计算每条得花多少时间,光线得知道目的在哪儿。假如目的地在某某其他地方,最快的路线就会不同,计算沿着一条假想的路线需多长时间也需要关于在这条路线上有什么东西的信息,比如水面在哪?在光开始移动前,它得事先知道所有这一切,光线不能沿着老路前进,然后再在后来返回。因为引起这样行为的路线不是最快的。在一开始光就已经做好了全部的计算在光线能够选择它移动的方向前,它已经知道它最终会在那里结束。