Fermat: Eine Welle läuft zwischen zwei Punkten A und B immer so, dass sie dazu möglichst wenig Zeit braucht. Wenn die Welle Wege beschreiten würde, deren Laufzeit grösser als die minimale Laufzeit ist, dann interferieren sich die Elementarwellen untereinander weg. Nur auf dem richtigen Weg kommt es zur Verstärkung. Dieser interessante Satz führt zum Reflexionsgesetz und zum Brechungsgesetz der Optik.
Im folgenden Beispiel ist das Brechungsgesetz demonstriert: Die Lichtwelle (bzw der Lichtstrahl) soll von A nach B gelangen. Innerhalb eines homogenen Mediums breitet sich der Strahl geradlinig aus, an der Grenzfläche kommt es zum Knick. In der Simulation ist jeweils die Laufzeit berechnet (im dichteren Medium ist das Licht in diesem Beispiel um den Faktor 1.5 langsamer). Der Strahlengang wird nun so variiert, dass eine minimale Laufzeit resultiert: gleichzeitig wird die Winkelbeziehung, die für das Brechungsgesetz von Bedeutung ist, ausgerechnet.
Man sieht, dass die Laufzeit dann minimal ist, wenn das Brechungsgesetz erfüllt ist.