Zasada Huygensa (czyt. Hojhensa)

Obserwując w przyrodzie jak rozchodzą się fale, jak się odbijają i załamują, zachodzi pytanie czy te zjawiska da się przewidywać? Czy da się stworzyć zasadę na podstawie której możemy przewidzieć jak zachowa się fala? Jedną z takich zasad jest zasada Huygensa.

Zasada Huygensa określa sposób konstrukcji czoła fali w chwili późniejszej na podstawie znajomości czoła fali w chwili wcześniejszej przy dodatkowym założeniu, że wiemy w którą stronę czoło fali się przesuwa.

Zasadę sformułował holenderski fizyk, matematyk i astronom, Christian Huygens (1629-1695).




Czoło fali w chwili późniejszej można zbudować przyjmując, że każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali w chwili wcześniejszej jest źródłem kulistej fali wtórnej o tej samej częstości jak fala pierwotna.

Obwiednia czół fal wtórnych jest szukanym czołem fali w chwili późniejszej.

Aby odrzucić odpowiednią obwiednię czół fal wtórnych musimy wiedzieć w którą stronę porusza się fala. Jest to słabość zasady Huygensa.

 

Pierwszym wnioskiem z zasady Huygensa jest fakt, że czoło fali w chwili późniejszej jest płaszczyzną równoległą do czoła fali w chwili wcześniejszej. Jest to równoważne temu, że promień fali jest linią prostą, a więc fala rozchodzi się w ośrodku jednorodnym w sposób prostoliniowy.

 

Z zasady Huygensa można też wyprowadzić prawa odbicia i załamania.

Masz za sobą 80% lekcji
80%