主に光の性質に基づくホイヘンスの原理は、1678 年にオランダの数学者ホイヘンによって発見されました。この原理は、主に直線波と球面波の伝搬を記述するために使用されます。また、この理論では、光は妨害の一種として説明されています.
また、擾乱の伝播に伴い、その中に存在する粒子が直角の伝播方向に振動し、光の波速と呼ばれると言われています。光の波動速度は、主に光の直接伝搬、反射、屈折、干渉、回折、偏光などの性質に作用し、この原理に基づく光電効果の説明です。
この理論では、メディアの性質が非常に重要です。太陽の光が媒質を通過して地球に到達すると、媒質は真空であり、光電効果の原理が作用する空間でこの真空を見ることができます。この原則の文脈で、マックス・プランクは後に彼の概念を発表しました。彼は、光の源が継続的な平和を与え、振動エネルギーを含むいくつかのパケットを放出し続けると言いました.また、これらのパケットは光の基本粒子と見なされました。これらの基本的な粒子は、光子とも呼ばれます。この理論はプランクの量子論と呼ばれます。
ホイヘンスの原理
Huygen は、一次光源、ウェーブレット、二次光源、および波法線に関して光波伝搬を特徴付けました。一次光源は本物の光源として知られており、点または線です。 2 次ソースは幾何学的中心または軸と呼ばれ、点または線です。
一方、ウェーブレットはすべて、同じ瞬間に同じ一次光源または二次光源から光を受け取る小さな曲面上の点です。二次光源は、さらなる光伝搬の光源として機能するウェーブレット上の位置です。波面とは、互いに同相の光源から同時に光を受け取ることを指します。波の前部で外側に描かれたポイントの法線は、波の法線として知られています。
二次ウェーブレットのホイヘンスの原理
場合によっては、ホイヘンスの概念はホイヘンス-フレネルの原理とは異なります。ホイヘンス-フレネルの原理は、主に波面に沿ったすべての点での二次波または二次擾乱の原因について説明しています。同時に、一次ソースと同じようにあらゆる方向に広がる二次ソースによって引き起こされる妨害についても説明します。このアイデアは、以下を含むいくつかの光関連の問題にも光を当てます:
二次ソースからの波は一次ソースの波と似ており、ウェーブレットを生成します。
これらのウェーブレットは、順方向の共通接線の形でいつでも新しい波面を提供します。
その中にあるすべての円形ウェーブレットが一緒になって波面を形成します。
また、この原理は、回折と反射の両方における波の伝播の問題を単純化するために使用されます。
ホイヘンス波理論は、光の反射、光の屈折の概念、光の干渉の概念、および光の回折を説明します。しかし、ホイヘンスの理論は、偏光、光の放出、光の吸収、光電効果の概念などの特定の点を理解していません。
ホイヘンス仮説のいくつかのユニークな特徴 –
ホイヘンスの原理により、すべての光線は波面に対して垂直でなければなりません。
ホイヘンスの原理によれば、波が 1 つの波面から次の波面に移動するのにかかる時間は常に一定です。この状況では距離と速度が変わる可能性がありますが、時間は一定のままです。
この場合、波面のすべてのポイントは、二次ウェーブレットの形式で二次ソースとして表されます。
ホイヘンスの原理の導出;ホイヘンスの原理は反省を証明する
入射角 I となる XY 反射面に入射する波面を AA' とする。 AA' の各ポイントは、ハイスゲンの原理に従って、二次ウェーブレットのソースとして機能します。
A'D / v =B'C / v
A’D =B’C
A'C sin (i) =A'C sin (r)
次に、i =r
この原則によれば、入射角と反射角は等しくなります。反射の第一法則もこれを述べています。入射波面 AB、通常の波面、および反射波面はすべて同じ平面上にあり、反射の第 2 法則が証明されています。
ホイヘンスの原理による屈折の証明
A' から R までの時間をその時間で割ると、 P から B1 まで 、取得します
A1 P / V1 =B1 R/V2
A1 B1 sin (i) /V1 =A1 B1 sin(r) / V2
n1 罪 (私) =n2 罪 (r)
例
ホイヘンスの原理は、私たちの家によくある例です。私たちの家の 2 つの部屋の間のドアを開けたままにしておくと、これらの 2 つの部屋のいずれかで音が発生すると、別の部屋で音が発生します。座っている人なら誰でもその音を聞くことができます。同様に、水で満たされた池に石を投げます。その後、しばらく波があります。これらの波と別の部屋に到達する音は、ホイヘンスの原理に基づく波面波を示しています。
アプリケーション
ホイヘンスの原理は、光の干渉とその性質を説明するために使用されます。
ホイヘンスの原理は、光の回折とその性質を説明するために使用されます。
ホイヘンスの原理は、光の反射と屈折の法則をよりよく理解することができます。
ホイヘンスの原理は、光の球面波伝搬と線形波伝搬を理解できます。
結論
ホイヘンスの原理は、技術的および個人的な生活のさまざまな場面で使用されています。これは、光の古典的な波動伝播で使用されるだけでなく、それを予測して理解するのにも役立ちます。この原理は、水の波、音波、光の波など、あらゆる種類の波に当てはまります。これとは別に、反射と屈折の法則を説明するためにも使用されます。
