最小時間原理

最小時間原理（Principle of least time），又稱為費馬原理（Fermat's principle），是光學中的一個基本原理，由法國數學家皮埃爾-路易斯·梅勒（Pierre de Fermat）於17世紀提出。這個原理指出，光線會選擇從一個點到另一個點之間的時間最短或路徑長度最短的路徑。

最小時間原理可以用以下幾種方式表述：

光線從一個點到另一個點的過程中，總是選擇耗時最短的途徑。
光線在介質中的路徑，是使得光從起點到終點的總時間為極小值的那些路徑。
光線在介質中的路徑，是光速的倒數（即時間）的積分為極小值的那些路徑。

最小時間原理不僅適用於光學，它還可以用來解釋聲波和其他波動在傳播時所遵循的路徑。在光學中，這個原理是解釋折射現象的一個基本原則，它表明光線在介質交界面處的折射角是由於光線選擇了在新的介質中前進時間最短的途徑。

最小時間原理是光學和物理學中的一個基本概念，它不僅為我們解釋了光線的傳播行為，還為我們提供了設計光學儀器（如望遠鏡、顯微鏡等）的理論基礎。