Unterschied Cornu Spirale und Fermat Reflexion?

Freddy-GO · Gast

Meine Frage:
Hallo ich schreibe am Donnerstag eine Phsyikklausur und bin noch ein wenig verwirrt bei der Reflexion von Licht..

Nun wollte ich wissen ob die Cornu Spirale nicht das selbe ist wie das Fermat Prinzip. Nach Fermat nimmt Licht ja den kürzesten Weg, das stimmt nur halb da Licht nicht "denken" kann. Doch die Lichtstrahlen mit der kürzesten Laufzeit tragen am meisten dazu bei (siehe Cornu Spirale).

Vermisch ich gerade zwei Ansätze?
Danke euch!

Meine Ideen:
Alles schon in der Frage Augenzwinkern

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Soweit ich das sehe, ist das Fermat Prinzip viel allgemeiner, da es die Optimierung eines Energieproblems darstellt. Da "denkt" das Licht auch nichts, Energieoptimierung passiert sehr oft in der Natur, weil energetisch aufwändigere Prozesse häufig automatisch unwahrscheinlicher sind.
Damit kann man aber oft schlecht rechnen, weil man ohne Weiteres kein allgemeines Feld irgendeiner Form angeben kann, das man auf Energie hin optimieren soll.
Die Klothoide ist im Zusammenhang der Optik eine Hilfskurve zur Darstellung der Lösungen der Nahfeldlösung des Kirchhoffschen Beugungsintegrals:

http://www.photonics.intec.ugent.be/download/ocs130.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Klothoide#Anwendung_in_der_Optik

Dieses Beugungsintegral ist aber nur gültig für den Fall, dass von jedem Punkt der Quelle Huygensche Elementarwellen ausgehen - das ist aber bereits eine Näherung (die in vielen Fällen ausreichend ist).

Am besten (und aufwändigsten) ist die Lösung der Maxwellgleichugen, um solche Probleme klassisch-exakt zu beschreiben.