Как работает принцип Ферма в физике?

Принцип Ферма (принцип наименьшего времени) в физике гласит, что луч света между двумя точками распространяется по тому пути, который занимает меньше всего времени. 12

Например, если луч света попадает в стеклянный параллелепипед, принцип Ферма подсказывает, на какой угол он должен преломиться. 2 Это связано с тем, что в стекле свет распространяется медленнее, чем в воздухе. 2 Поскольку луч в стекле затормаживается, он неизбежно отклонится от направления, под которым он вошёл в стекло, иначе возрастёт время луча в пути. 2

С другой стороны, если луч внутри стекла пойдёт строго перпендикулярно к поверхности стекла, это приведёт к увеличению общего пути, пройденного лучом, включая отрезки за пределами стекла, и, как следствие, также к увеличению затраченного времени. 2

Таким образом, для нахождения кратчайшей по времени траектории пути луча между двумя точками нужно найти компромисс между увеличением совокупного пути луча и сокращением пути луча в тормозящей его среде. 2

Принцип Ферма назван в честь французского физика и математика Пьера Ферма. 2