Fermat’n periaate

Fermat’n periaate on optiikkaan liittyvä periaate, jonka mukaan valo kulkee kahden pisteen välillä nopeinta mahdollista reittiä pitkin.

Ennen ajateltiin valon kulkevan Heron Aleksandrialaisen määritelmän mukaisesti kahden pisteen välillä lyhintä mahdollista reittiä. Tutkittaessa valonsäteen etenemistä rajapintojen läpi oletus kuitenkin todettiin vääräksi. Pierre de Fermat esitti asiaan vuonna 1662 kirjeessään Marin Cureau de la Chambrelle ratkaisun, joka nykyään tunnetaan klassisena Fermat’n periaatteena. Fermat’n periaatetta käytetään kuvattaessa valon heijastumista ja taipumista. Huygensin periaatteen tavoin senkin avulla voidaan johtaa Snellin laki. Klassisesti Fermat’n periaatteen voidaan ajatella olevan matemaattinen seuraus Huygensin periaatteesta.

Fermat’n periaatteen muotoilu oli kuitenkin epätäydellinen. Modernin version mukaan optisen matkan täytyy olla ekstremaali (ääriarvo).

Lähteet

Kirjallisuutta

Hecht, Eugene: (2001) Optics ISBN 0-8053-8566-5

Optiikka