Geometrik optiğin bazı esas kanunları, bircins ortamda ışığın doğru yolla yayılması, iki ortamın sınırında ışığın kırılması ve ışığın yüzey sınırından yansıması eskiden beri bilinen bir gerçektir. Fakat ortamın kırılma indisi sabit kalmayıp sürekli değiştiğinde, ortamda ışığın nasıl yayılacağı açıklanamıyordu. Bunun cevabı 17. yüzyılda Fransız fizikçi Fermat tarafından verilmiştir. Fermat, ışık bir noktadan diğerine bu iki nokta arasında mümkün olan en kısa olanı seçerek yayılır prensibini ortaya koymuştur. Bu prensip, en küçük zaman prensibi ya da en kısa yol prensibi olarak da bilinir. Fermat prensibini tüm yüzeyler için genişleterek iki madde halinde verebiliriz:
1. Işığın gerçek yolu boyunca yayılması için gerekli olan zaman büyüklüğü, istenilen herhangi bir komşu yol boyunca yayılması için gerekli zamandan 2. derece küçük değer kadar farklıdır.
2. Işığın gerçek yolunda, yolun uzunluğunun birinci türevi sıfıra eşittir.
1. Işığın gerçek yolu boyunca yayılması için gerekli olan zaman büyüklüğü, istenilen herhangi bir komşu yol boyunca yayılması için gerekli zamandan 2. derece küçük değer kadar farklıdır.
2. Işığın gerçek yolunda, yolun uzunluğunun birinci türevi sıfıra eşittir.
