?光总沿着光程为极值的路径传播——在均匀介质里沿直线传播,因为给定两点间直线路径最短;在不均匀的介质中,光沿着所有可能的光程中有最小、最大或稳定的光程的路径传播,即遵从费马原理.
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l?lim?ni??siN??i?1NP?PF1F2lF1PF2?2anlF1P?F2<2an?lF1PF2P??PF1F2lF1P??F2>2an?lF1PF2lAOB?n1?AO?n2?OBA222?n1?x?h?n2?y?h?n1?x?h?n2?光程有最值应满足limn1?221221h1ax221iNn1?a?x?2yOn22?h22ar?a?x??x??h?n1?x?h?n2?222?x??x??h?n2?2122a?x?h??2h2?x?0?x?0n1xx?h221?n2yy?h222B即n1sini?n2sinr某行星上大气的折射率随着行星表面的高度h按照n=n0-ah的规律而减小,行星的半径为R,行星表面某一高度h0处有光波道,它始终在恒定高度,光线沿光波道环绕行星传播,试求高度h0.专题24-例1查阅依据费马原理求解:l??n0??h0??2??R?h0??n0??2?a??h0???R?h0??a?由基本不等式:
n0?n0????h0???R?h0???R?Ca?a?1?n0?n0???当??h0???R?h0?,h0=??R?时光程有最大值
2?a?a??1?n0?物像公?R即在?处存在光的圆折射波道?式2?a?