Выражение (54) можно также написать в форме вариационного принципа. В самом деле, если положить
то уравнения Эйлера
получающиеся при рассмотрении экстремума интеграла
будут в точности совпадать с уравнением (54).
Чтобы перейти от уравнения (57) к соответствующему принципу Ферма,
исключим из (56) при помощи уравнения (55) кинетическую энергию
тогда, очевидно, мы получим:
Если в этом выражении заменить
на
а вместо
подставить
(см. уравнение (55)), то мы получим:
Так как в уравнении (57) независимая переменная
не вариируется, то вид траектории не изменится, если мы прибавим к
постоянную величину
поэтому выражение (57) можно представить в форме принципа Ферма, причем
Обозначим изотропную часть показателя преломления
зависящую только от электрического поля, через тогда выражение для
можно представить в виде
Анизотропия нашей среды обусловливается исключительно магнитным полем. Ниже мы увидим, что в аксиально-симметричном электромагнитном поле эту анизотропию в известном смысле можно исключить, и, следовательно), траектории лучей и в этом случае будут таковы, как если бы лучи распространялись в изотропной среде.
Для соответствующего нормального вектора
мы получаем из уравнения (62), согласно уравнению (23) § 1, следующее выражение:
и волновая скорость
как функция волновых нормалей
определяется уравнением:
На поверхности раздела двух сред с различными напряжениями поля и различными показателями преломления
электронный пучок будет испытывать преломление, определяемое, согласно (63) и уравнению (2) § 3, соотношением: