Ein Dreidimensionale Ziegenbock

Das Fermatsche Prinzip ist das Prinzip des kleinsten Lichtwegs. Es besagt, dass das Licht zwischen zwei Punkten den kürzesten optischen Weg L (Produkt aus dem geometrischen Weg s und dem Brechungsindex n) wählt.

Das fermatsche Prinzip lieht dem Reflexions- und Brechungsgesetz zu Grunde. Die Lichtgeschwindigkeit ist im Glas kleiner als in Luft: für das Licht "lohnt" sich eine kurze Reise durch Glas und eine etwas längere durch Luft. Das zweite snelliussche Gesetz gibt genau das wieder: das Verhältnis der Sinusse der Winkel (einfallender a und gebrochener b) jist gleich dem Verhältnis der Geschwindigkeiten:

Das "dreidimensionale" Bild des Ziegenbocks entsteht dank der senkrechten Wände im Käfig: die Lichtstrahlen laufen zu den drei Wänden und werden gebrochen. Das, was unser Auge sieht, ist eine Art "technische Skizze" auf den Wänden eines Körpers. Die Strahlen, die wir sehen, fallen nicht senkrecht auf die Wände, so dass das beobachtete Bild kein genaues dreidimensionales Abbild ist, aber in gewisser Weise eine "Axonometrie": wir sehen den Ziegenbock aus drei Richtungen, die nicht ganz senkrecht sind.