费马原理解释光的折射现象

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.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来思考折射：光照到水面上是起因，方向的变化是结果。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。怎么应用费马原理证明光的折射是光程为的最小值？ 费马原理：光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值。光在均匀介质中沿直线传播，在介质分界面上的…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。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？ 科幻小说《你一生的故事》里提到费马原理（Fermat's principle）。又名「最短时间原理」：光线传播的…费马原理如何解释双折射 双折射现象解释起来比较麻烦，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。对于双折射晶体来说，沿着光轴方向的介质性质和垂直于光轴方向的介质性质有差异，所以对于o光e光来说，折射率不同。对于，o光来说，沿着光轴走直线光程最短，但是对于e光来说，有一定夹角光程会最短。所以出现双折射现象。如何运用费马原理证明光的反射定律和光的折射定律？ 运用费马原理证明光在反射和折射的过程中从一点到另一点所用的时间或走的路程比其他任何路径都要短。反射时，可以作出光源关于反射面的对称点，再将它和反射后经过的任意一点连起来，则这条线段的长度就是光所走的路程，可以用三角形两边之和大于第三边的原理证明光只有在这条线段与反射面之间的交点反射走的路程才最短，而在这点反射时，入射角和出射角是相等的。折射的道理一样，只不过要考虑光速的变化，你可以通过相应地按光在两种介质中的速度比例改变光在一种介质中的路程，再同样地通过几何学推证。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，从而路径QMP长度最短．根据肥马原理，QMP是光线的实际路径．折射定律考虑由Q出发经折射面折射到达P的光线．作QQ’与PP’平行，故而共面，我们称此平面为Ⅱ．考虑从Q经折射面上任一点M’到P的光线QM’P．由M’作垂足Q’、P’联线的垂线M’M，不难看出QM’，PM’，既光线QM’P在Ⅱ平面上的投影QMP比QM’P本身的光程更短．可见光程最短的路径应在Ⅱ平面内寻找．假设QQ’＝h1,PP'=h2,Q’P’=P,Q'M=x,怎样用时间最短原理（费马提出的）证明光的折射定律? 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),光线与两利用费马原理证明光的反射定律及折射定律 对反射定律的证明：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

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