Principio di Fermat Il percorso fra due punti preso da un raggio di luce è quello che è attraversato nel minor tempo. La legge della rifrazione deriva dal Principio di Fermat: anche se il percorso del raggio di luce nei due mezzi sembra spezzato, è in realtà il più veloce possibile, dati gli indici di rifrazione diversi. Questo principio è stato affermato la prima volta da Pierre de Fermat. ( ) La versione completa e moderna del principio di Fermat afferma che la lunghezza del percorso otttico deve essere estremale, cioè significa che può essere minimale, massimale o un punto di flesso (o di sella). I minimi si presentano più spesso, per esempio l'angolo di rifrazione che un'onda prende passando attraverso un diverso mezzo oppure il percorso della luce riflessa da uno specchio piano. I massimi si presentano nelle lenti gravitazionali, e negli specchi sferici concavi. Un punto di flesso descrive il percorso che prende la luce quando è riflessa da una superficie riflettente ellittica.