利用费马原理证明光的反射定律及折射定律
光是如何知道哪条路线最快的,费马原理是不是违背常理呢?
费马原理说光传播光程为极值,那有没有极大值的例子?费马原理说光传播光程为极值,那有没有极大值的例子?11,339 ? 邀请回答 ? 好问题 ? 添加评论 。
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
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。
光的折射原理,为什么传播速度的改变会影响到方向? 行波传播方向和震荡方向垂直.从一种物体进入另一种物体,场分布会发生变化,则传播方向就变化了本质并不是速度变化.
利用费马原理证明光的反射定律及折射定律 费马原理是几抄何光学中的一条重bai要原理,由此原理可证du明光在均zhi匀介质中传播时遵dao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。
如何用费马原理证明光的反射定律 费马定理的定义是光总是走光程极值路线,一般都是极小值。对于光从A到B点的反射来说,如果反射点为C,光线走过的实际路线必然是使得ACB最短的路线,也就是入射角等于折射角,入射光线和反射光线对称的路线,即为折射定律。
请问惠更斯原理和费马原理是什么关系?哪一个更基本和普遍? 两个原理都能解释光的折射和反射,那两者是什么关系?是等价的吗,还是其中一个更基本和普适?谢谢了;
用费马定理证明光的折射定律 反射定理考虑由Q发出经反射面到达P的光线.相对于反射面取P的镜像对称点P’,从Q到P任一可能路径QM’P的长度与QM’P’相等.显然,直线QMP’是其中最短的一根,从而。