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费马原理是什么? 费马原理证斯涅耳

2020-07-20知识6

费马原理是什么 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光学中的一条普遍原理,该原理说,若光线在介质中沿某一路径传播,当光线反向时,必沿同一路径逆向传播.费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径,不论光线正向传播还是逆向传播,必沿同一路径.因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性.光在任意介质中从一点传播到另一点时,沿所需时间最短的路径传播.利用费马原理证明光的反射定律及折射定律 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。该原理说,若光线在介质中沿某一路径传播,当光线反向时,必沿同一路径逆向传播。费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径,不论光线正向传播还是逆向传播,必沿同一路径。因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性。光在任意介质中从一点传播到另一点时,沿所需时间最短的路径传播。折射定律(law of refraction)或 斯涅尔定律(Snell's Law)。折射定律:光线通过两介质的界面折射时,确定入射光线与折射光线传播方向间关系的定律,几何光学基本定律之一。如图,入射光线与通过入射点的界面法线所构成的平面称为入射面,入射光线和折射光线与法线的夹角分别称为入射角和折射角,以θ1和θ2表示。折射定律为:①折射光线在入射面内。②入射角和折射角的正弦之比为一常数,用n21表示,即式中n12称为第二介质对第一介质的相对折射率。费马原理是什么 地震学中的2113费马原理:地震波沿射线传5261播的旅行时和沿其他路4102径传播的旅行时相比1653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是使所需的传播时间为极值的路径。在大部分情况下,此极值为最小值,但有时为最大值,有时为恒定值。费马原理对折射定律的证明假设光从介质n_1入射到介质n_2。在两个介质的交界面上取一条直线为x轴,法线为y轴,建立直角坐标系;在入射光线上任取一点A(x_1,y_1),光线与两介质交界面的交点为B(x,0),在折射光线上任取一点C(x_2,y_2)。AB之间的距离为\\sqrt,BC之间的距离为\\sqrt。由费马原理可知,光从A点经过B点到C点,所用的时间t 应该是最短的。t=\\left(\\frac\\right)(ABn_1+BCn_2),t 取最小值的条件是\\frac=0。经整理得 \\frac=\\frac,\\sin\\theta_1=\\frac 且 \\sin\\theta_2=\\frac 即 n_1\\sin\\theta_1=n_2\\sin\\theta_2(Snell's law)费马原理的原理 费马原理(Fermat's principle)最早由法国2113科学家皮埃5261尔·德·费马在1662年提出:4102光传播的路径是光程取1653极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值,甚至是函数的拐点。最初提出时,又名“最短时间原理”:光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”:光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念,可以理解为一阶导数为零,它可以是极大值、极小值甚至是拐点。扩展资料:用微分或变分法可以从费马原理导出以下三个几何光学定律:1、光线在真空中的直线传播。2、光的反射定律-光线在界面上的反射,入射角必须等于出射角。3、光的折射定律(斯涅尔定律)。最短光时线可以有多条,例如光线从椭圆面焦点A经过反射到另一焦点B,可以有无数条路径,所有这些路径的光线传播时间都相等。参考资料来源:-费马原理如何用费马原理证明光的反射定律? 如何用费马原理证明光的反射定律的回答如下:1、方法:1)首先是假设是在均匀介质中,只有反射光线在入射光线和法线的平面内才可能按照最小光程传播,因为copy任何反射光线路径都不小于它在此平面内的投影.2)可以第二步是设入射光线和反射光线分别过百A、B点,在度反射面同侧,作C点与A点沿反射面对称,连接BC交反射面于D点,易证AD=CD,然后由于两点之间直线最短,可以知道ACB是最短光程路线,而且符合反射定律,这样即可证明。2、相关内容:费马原理最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出:光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值知,甚至是函数的拐点。道最初提出时,又名“最短时间原理”:光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”:光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念,可以理解为一阶导数为零,它可以是极大值、极小值甚至是拐点,费马原理可以证明光的反射原理。3、英文表示:Fermat principle费马原理是什么? 费马原理(Fermat's principle)最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出:光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值,甚至是函数的拐点。最初提出时,又名“最短时间原理”:光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”:光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念,可以理解为一阶导数为零,它可以是极大值、极小值甚至是拐点。扩展资料:用微分或变分法可以从费马原理导出以下三个几何光学定律:1、光线在真空中的直线传播。2、光的反射定律-光线在界面上的反射,入射角必须等于出射角。3、光的折射定律(斯涅尔定律)。最短光时线可以有多条,例如光线从椭圆面焦点A经过反射到另一焦点B,可以有无数条路径,所有这些路径的光线传播时间都相等。参考资料来源:

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