- 费马原理 - 光程概念 - 定义:光在介质中传播的几何路径与折射率的乘积 - 均匀介质:光程等于折射率乘以几何路径 - 多层均匀介质:分段计算光程后求和 - 非均匀介质:通过积分计算光程 - 费马原理的表述 - 光从一点到另一点传播时光程为极值 - 数学表达:光程的一阶导数为零 - 费马原理的应用 - 推导光线传播规律 - 直线传播定律 - 均匀介质中光沿直线传播 - 两点之间直线路径最短,光程为极小值 - 反射定律 - 推导过程基于光程极值条件 - 入射角等于反射角 - 光程为极小值 - 折射定律 - 推导过程基于光程极值条件 - 入射光线、折射光线与法线共面 - 光程为极小值 - 极值讨论 - 极小值常见 - 极大值个别情况(如椭圆内表面反射) - 费马原理的意义 - 几何光学三大定律的等价表述 - 理想成像理论的重要基础 - 小结 - 提出光程概念 - 费马原理的核心:光程为极值 - 推导三大实验定律 - 费马原理是光传播规律的另一种表述方式