Fermats prinsipp sier at en lysstråle som går fra et punkt A til et annet punkt B vil velge en slik vei at den kommer frem på kortest mulig tid. Prinsippet har blant annet ført frem til det vi kjenner som minste virknings prinsipp, som hjelper oss med å beskrive og forstå den kvantefysiske verdenen.
Prinsippet om minste tid
Prinsippet ble fremsatt av den franske matematikeren Pierre de Fermat omkring 1660 for å forklare hvorfor retningen til lys endres i overgangen mellom to medier med ulik tetthet, kjent som brytning (se figuren).
I 1621 påviste Willebrord van Rojen Snell at sinus til innfallsvinkelen i og brytningsvinkelen b ved brytning tilfredsstilte denne ligningen:
sin i = nib sin b
Filosofen René Descartes foreslo en forklaring av oppdagelsene til Snell som bygget på en antakelse om at lyshastigheten økte i medier med høyere tetthet. Fermat mente dette stred mot alminnelig intuisjon. Han antok i stedet at lyshastigheten i tettere medier ville bli mindre, og ved å anvende prinsippet om at lyset velger den veien som tar kortest tid, kunne han utlede ligningen på denne formen:
ni sin i = nb sin b
Her er ni brytningsindeksen til mediet der lyset kommer fra, og nb er brytningsindeksen til det andre mediet. Det er dette vi i dag kjenner som Snells lov.
Store norske leksikon
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.