Waarom neemt licht altijd de kortste weg?

[wgd]

Ik ben op zoek naar het antwoord op de vraag waarom licht nou altijd de kortste weg neemt, zoals blijkt uit de wet van Snellius. Hiervoor heb ik al gezocht bij google, maar ik heb nog niks concreets gevonden.

[aaargh]

Het licht neemt niet bewust de snelste weg. Door de eigenschappen van het medium wordt het zowat "vervormd" voor licht en de weg die het licht is daarom ook de snelste weg.

[Red BoriZ]

Licht neemt niet de snelste weg, maar gaat gewoon rechtdoor.

Alleen kan door vervorming van ruimte rechtdoor anders lijken voor ons.

Ook kan licht worden gekaatst of gebroken en daarna weer rechtdoor gaan.

[jaja]

Licht neem niet altijd de snelste weg. In elk medium heeft licht een ander voortplantingssnelheid. Daarom worden lichtstralen van het ene naar het andere medium gebroken.

Vergelijk het proces met een bulldozer die van een asfaltweg een mulle zandvlakte inrijdt. Als de bulldozer loodrecht de overgang inrijdt, gaat ie rechtdoor. Rijdt de bulldozer schuin in, zal er een knik in de rijrichting optreden.

(Dus licht hoeft niet de kortste route te volgen, zie de prisma:)

[Bart]

Licht neemt wel degelijk de route van kortste tijd (niet afstand!) dwz de snelste route.

De Wet van Snellius is afgeleid van het principe van Fermat die zegt:

The actual path between two points taken by a beam of light is the one which is traversed in the least time.

(vertaling): Het werkelijk pad dat een lichtstraal volgt tussen twee punten is dat pad dat in de minste tijd kan worden afgelegd

[Pollop XXIII]

Ergens anders probeerde ik uit te leggen waarom bij weerkaatsing van licht de invalshoek gelijk is aan de brekingshoek (dit is dus hetzelfde als zeggen dat het licht de kortste weg neemt)http://sciencetalk.nl/forum/invision ... hlight=qed

Dit geldt ook voor de snelste weg. Volgende vergelijking heb ik ook uit QED van Richard Feynman (heb ik al eens gezegd dat dit een aanrader is?)

Stel een zwembad. Iemand verdrinkt op een bepaald punt in het water. De redder staat iets van de kant verwijderd en wil zo snel mogelijk bij de drenkeling geraken. Gaat hij er in een rechte lijn op af, dan moet hij een langer stuk door het water, wat dus trager gaat.

Gaat hij eerst tot ter hoogte van de drenkeling, en springt hij dan pas in het water, dan heeft hij de kortst mogelijke afstand door het water, maar heeft hij een langere weg.

Ergens moet dus een evenwicht gevonden worden, en die plaats waar hij in het water gaat, doorgetrokken met een lijn naar de drenkeling, bepaalt een bepaalde "brekingshoek".

Je redder is een foton, en dat foton maakt exact dezelfde brekingshoek als de de redder zou doen om zo snel mogelijk bij de drenkeling (fotonendetector) te raken.



Je hebt altijd bepaalde amplitudes dat een foton een bepaalde weg neemt. Al deze amplitudes vallen tegen elkaar weg, waardoor er slechts 1 mogelijkheid overblijft, en dat is de snelste weg, de weg die we ook zien bij lichtbreking.

Ik weet dat mijn uitleg nogal verwarrend en onduidelijk is, en als jullie willen typ ik het nog eens uitgebreid, maar het is echt een lang verhaal, en voor wie de complete, volledige, prachtige versie wil horen is er QED

[jaja]

Licht neemt wel degelijk de route van kortste tijd (niet afstand!) dwz de snelste route.

De Wet van Snellius is afgeleid van het principe van Fermat die zegt:

The actual path between two points taken by a beam of light is the one which is traversed in the least time.

(vertaling): Het werkelijk pad dat een lichtstraal volgt tussen twee punten is dat pad dat in de minste tijd kan worden afgelegd

Ok, dit klopt als we twee punten A en B kiezen in een verschillend medium.

Maar hoe zit het dan met die prisma? Punt A is het startpunt (de richting, waaruit de bundel komt), maar het is om het even welke richting de lichtbundel vervolgens heen gaat. (Er is geen punt B)

Waarom gaat de lichtbundel dan zoals ie gaat? Het moet toch sneller zijn om rechtdoor te gaan?

[Pollop XXIII]

Door glas beweegt het licht ook trager dan door de lucht, dus àls je 2 punten plaatst kan je het ook zo uitleggen.

Wat je nu zegt is als ik mij niet vergis wanneer het licht uit het prisma in de lucht komt, waarom het dan specifiek die weg neemt.

Juist?

Wel, het verhaal van de snelste weg is mooi en zo, maar is ook slechts een poging om een analogie te maken met een redder en weet ik veel wat. Het lichtdeeltje trekt hem er niks van aan of hij nu sneller of trager is, hij doet het gewoon. En dit wel om de volgende reden.

In werkelijkheid legt het licht elke mogelijke weg af. De ene mogelijkheid is echter veel waarschijnlijker dan de andere, omdat er voor elke mogelijke weg een bepaalde amplitude is.(een vector in een veld voorgesteld) Als je al deze amplitudes van elke mogelijke weg (oneindig veel dus) bij elkaar optelt, zullen ze allemaal tegen elkaar wegvallen (zoals 2 tegengestelde vectoren elkaar opheffen) De snelste route heeft echter geen 'tegenvector' en blijft dus over als meest waarschijnlijke weg die het licht aflegt. Het is gewoon een kwestie van vectoren optellen als je de weg die het licht waarschijnlijk aflegt wil berekenen.

Je merkt dit vectorenrekenen bij het dubbele spleet experiment van Young. Er zijn twee smalle spleten en niet alle wegen zijn mogelijk, waardoor niet alle mogelijkheden wegvallen, en de wegen door de twee spleten allebei worden gebruikt, en interfereren met elkaar.

[jaja]

Wel, het verhaal van de snelste weg is mooi en zo, maar is ook slechts een poging om een analogie te maken met een redder en weet ik veel wat. Het lichtdeeltje trekt hem er niks van aan of hij nu sneller of trager is, hij doet het gewoon. En dit wel om de volgende reden.

Daarom vind ik de analogie met de bulldozer (asfalt - mul zand) beter, deze gaat ALTIJD op, ook bij de prisma. Verder zit deze dichter bij de "werkelijkheid", nl andere lichtsnelheid in ander medium.

[wgd]

We hebben waarschijnlijk de vraag fout geformuleerd. Deze is ondertussen verbeterd in het 1e bericht. Wij zijn eigenlijk op zoek naar het waarom licht de kortste weg neemt. Het enige wat we weten is dat het iets te maken heeft met golffronten, maar hoe dat precies zit, willen we graag weten.