为什么光会的时间最短
Ⅰ 光为何选最短时间路径，等同于最少能量消耗路径吗
2楼的兄弟回答错了，应该。怎么说呢？我曾经也问过一个相似的问题，后来我老师告诉我《费曼物理学讲义》——《TheFeynmanLecturesonPhysics，Vol.》里边有。
我下了个中文版的，在迅雷里可以下，只是最近工作忙没来得及看。
为什么说2楼的错了呢？其实一个很简单的道理，光子能量E=hν，它说光子能量通过折射速度降低了，跟着能量也损失了，因为h是普郎克常数，E减小，也就是ν减小，光的颜色会向红端退移，简单的说，如果按照2楼的兄弟的意思，光从真空中经过玻璃，因为玻璃折射的缘故，光子能量减小，颜色就会改变，但是，这明显是个悖论……隔着玻璃看树叶和取开玻璃看树叶，树叶的颜色不都是一样的吗？换句话说，光子能量并没有损失……【接受“自由总裁”的批评，光子数减少，光强度减弱，总能量也减小了，E=nhν，n为光子数。】
具体怎么解释我也不太清楚，不过如果你现在有时间的话，建议你看看《费曼物理学》的光学部分就清楚了！
费曼老儿说话很风趣，讲物理的时候更是妙趣横生、左右逢源，不像国内一些教授那样只会死背书，背死书，所以，就初中生而言，作为科普读物或者是一个国外版的教材是很适用的。
如果要的话，可以加我网络，我传给你也可以，你自己去迅雷下也可以。
下图中的就是光的折射现象，蒙气差，和海市蜃楼的上现蜃景一样，你何时见过海市蜃楼或是蒙气差成的虚象把原本发光或反光实物的本质颜色都改变过的？
Ⅱ 为什么光的传播总是使光在某两点间的传播时间最短，运动学中运用折射定律
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费马原理
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费马原理是几何光学中的一条重要原理，由此原理可证明光在均匀介质中传播时遵从的直线传播定律、反射和折射定律，以及傍轴条件下透镜的等光程性等。光的可逆性原理是几何光学中的一条普遍原理，该原理说，若光线在介质中沿某一路径传播，当光线反向时，必沿同一路径逆向传播 。费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径，不论光线正向传播还是逆向传播，必沿同一路径。因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性。光在任意介质中从一点传播到另一点时，沿所需时间最短的路径传播。
中文名称：费马原理
外文名称：Fermat principle
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用途
地震学
地震波沿射线传播的旅行时和沿其他路径传播的旅行时相比为最小，亦是波沿旅行时最小的路径传播。
光学
光线在两点间的实际路径是使所需的传播时间为极值的路径。在大部分情况下，此极值为最小值，但
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费马原理
有时为最大值，有时为恒定值。
原理
光在任意介质中从一点传播到另一点时，沿所需时间最短的路径传播。又称最小时间原理或极短光程原理，法国数学家费马于1657年首先提出。设介质折射率n在空间作连续变化，光传播路程ds所需时间为式中c为真空中的光速。
光沿ACB曲线从A点传播到B点所需时间为费马原理指出了光传播的实际路径，这是一条所需时间τ为极小值的路径。实际上τ除取极小值外，还可取极大值或稳定值，总之，τ应取极值。光在介质中传播时，光传播的几何路程与介质折射率之乘积称为光程。上式中的积分就是光沿 ACB曲线从A点传到B点的总光程。故费马原理也可表述为：光传播的实际路径是使光程取极值（极小值、极大值或稳定值）。
光程取极值的条件为光程的一阶变分等于零，即此即费马原理的数学表达式。费马原理是几何光学中的一条重要原理，由此原理可证明光在均匀介质中传播时遵从的直线传播定律、反射和折射定律，以及傍轴条件下透镜的等光程性等。光的可逆性原理是几何光学中的一条普遍原理，该原理说，若光线在介质中沿某一路径传播，当光线反向时，必沿同一路径逆向传播 。费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径，不论光线正向传播还是逆向传播，必沿同一路径。因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性。
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费马原理
应用
费马原理对折射定律的证明
假设光从介质n1入射到介质n2。在两个介质的交界面上取一条直线为x轴，法线为y轴，在入射光线上任取一点A(x1, y1)，光线与两介质交界面的交点为B(x, 0)，在折射光线上任取一点C(x2, y2)。
Ⅲ 为什么光总是走最短的路线
光线有一个特性，就是它走过的空间两点时间最短。(不要问为什么有这个特性，可能需要爱因斯坦来解释了。)
当从水里的一点经过折射到岸上的一点:
V水*t水+v空气*t空气=L光程
t水+t空气=最小
水里的一点到岸上一点画几何意义上的直线，这条线往往不是垂直于水面，这条线在水里的距离比较长，光作水中传播速度慢，它就选择了短一些的水中的光程，加长空气中的光程，形成折射现象。
有个形象的解释：你从北京东面到西面，城里容易堵车，不好走；5环上不堵车。你为了赶时间，不走直线，开车从东面上5环，绕了大半个北京城，然后在西面下5环——你也发生“折射”了。
Ⅳ 光走更长的路反而时间更短，这究竟是为什么呢
生活中我们为了更快地到达目的地，最好的办法是沿着自己与目的地之间的直线连接行走，这样的路程是最短的，因此花的时间也是最少的，这个道理我们都懂，但是我们从光的传播中却得到一个这样的结果：路程最短，时间却不一定最短。这不是与我们的现实生活相矛盾吗？在揭示这种现象时，我们先了解下面的一些知识。
Ⅳ 大家帮忙解释一下“光程最短理论”，谢谢啦！
假设
在N种介质中，光速分别为v1，v2，……，vN
在N种介质中，路程分别为s1, s2, ……, sN
光会走时间最短的路线
注意是“时间”,即 s1/v1 + s2/v2 + …… + sN/vN 最小
而不是 s1+s2+……+sN 最小
譬如，分别处在玻璃和空气中的两点，它们之间的光路，满足 s1/v1 + s2/v2最小，因为玻璃中光速较慢，所以光“选择”了一条在玻璃中少走一些，而在空气中多走一些的路线
但看起来光“走了弯路”，其实它“省了时间”，这就是“光程最短理论”了。
Ⅵ 为什么光会沿光程最短的路径传播
首先先明确光程的概念，光程并非所谓两点之间距离，而是“在相同时间内光线在真空中传播的距离”，在非真空的介质中，光程等于介质相对折射率乘以光在介质中传播的路程。
如果不好理解，可以理解为：光会沿传播所耗时间最短路程传播。
然而到这里为止，以上的说法，在没有边界条件的情况下，都是错的……下面我们来解释正确的东西：
首先几何光学三大公理：
光在处于无引力影响的均匀介质内沿直线传播，简称光沿直线传播
弱光在线性条件下可穿越另外一束光而不发生干涉，简称光的独立传播
光的反射和折射，符合反射折射定律。
这些公理的存在，建立于，至今为止无人发现事实证明他们错误，并发现更多事实去证明他们是正确的。
然后请出你所谓“光会沿光程最短的路径传播”的始作俑者：费马原理
费马原理的具体表述为：光沿着所需时间为平稳的路径传播，或者说，光线传播的路径所需的时间可能不是最小值，而是最大值，或甚至是拐值。——对，没错。这个表示和光会沿光程最短的路径传播八竿子打不到一起……
如果你要问费马是怎么得出这个原理的——我可以告诉你，这是事实上只是他是用实验结合未成熟的微积分得到的实验经验……也就是说，费马原理最初被提出，没有办法被严格证明，只能通过实验证明他是对的。在他那个时代根本没有足够的数学和物理工具证明他的论点……
为什么我们现在会把他作为一个正确原理呢——感谢伟大的麦克斯韦和后世的一堆科学家数学家——我必须承认我自己也忘记怎么用麦克斯韦方程去证明费马原理了，所以直接拉来某乎网页链接←自己看……
如果你看完了你会发现，这些证明也压根没法和光会沿光程最短的路径传播搭边，因为事实上，以上你看到的所有证明都是证明费马原理最初的解释：线传播的路径所需的时间可能不是最小值，而是最大值，或甚至是拐值：
或者把它翻译为数学语言，光路的一阶微分环积分和为0。
yes，光会沿光程最短的路径传播，事实上是有严格边界条件的说法，在某些光路中，光会沿光程最短的路径传播符合光路的一阶变分环积分和为0。
所以综上所述，把“光会沿光程最短的路径传播”单独拿出来，是错的。如果非得要把这一句话拿出来的话，就必须在这个定律外附加条件：
符合几何光学三大定律
光会符合条件1的情况下，沿着令光程最短的路径进行传播
至于如何证明以上表述和——光路的一阶变分环积分和为0 是一个意思，我也的确不知道，所以我并不推荐用所谓光会沿光程最短的路径传播的表述方式，而是用“光的传播方式符合费马原理”，其中费马原理指的是：光会沿着光路的一阶变分环积分和为0的方式传播。
Ⅶ 什么是光线的最短路径
光线的最短路径可以理解为：光会沿传播所耗时间最短路程传播；
这里涉及“光程”的概念，光程并非所谓两点之间距离，而是“在相同时间内光线在真空中传播的距离”；在非真空的介质中，光程等于介质相对折射率乘以光在介质中传播的路程。
Ⅷ 为什么光的传播总是使光在某两点间的传播时间最短，运
这句话的意思就是光是直线传播的 因为在同一介质中光速是恒定的 要使得传播时两点时间最短 就必然要使光的传播距离最短 而两点之间直线最短 所以这句话的意思就是光是沿直线传播的