惠更斯的衍射原理
惠根'波分析原理有助于您理解物體周圍波的運動。波浪的行為有時可能是違反直覺的。它很容易思考波浪，就好像它們只是直線移動一樣，但我們有充分的證據(jù)表明這往往不是真的。
例如，如果有人尖叫，聲音會從那個人的各個方向蔓延。但是，如果他們'只在一個門的廚房里大聲喊叫，那么朝著門進入餐廳的波浪就會通過那個門，但其余的聲音會撞到墻上。如果餐廳是L形的，并且有人在一個角落周圍并通過另一扇門的起居室中，他們?nèi)匀粫牭酱舐?。如果聲音從大聲喊叫的人直線移動，這將是不可能的，因為有'd聲音無法在角落移動。
Christiaan Huygens（1629-1695）解決了這個問題，他也因創(chuàng)造一些第一個機械時鐘而聞名，他在這方面的工作對艾薩克·牛頓爵士在發(fā)展他的粒子理論時產(chǎn)生了影響。光。
Huygens'原則定義
惠更斯'波分析原理基本上指出：
波前的每個點可以被認為是以等于波的傳播速度的速度在所有方向上展開的次級小波的源。
這意味著當(dāng)你有一個波時，你可以將波的"邊緣"視為實際創(chuàng)建一系列圓形波。在大多數(shù)情況下，這些波結(jié)合在一起只是繼續(xù)傳播，但在某些情況下，會產(chǎn)生顯著的可觀測效應(yīng)。波前可以看作是所有這些圓形波的切線。
這些結(jié)果可以與Maxwell's方程分開獲得，盡管惠更斯'、 原理（首先出現(xiàn)）是一個有用的模型，通常便于計算波現(xiàn)象。令人感興趣的是，惠更斯'工作先于詹姆斯·克萊克·麥克斯韋爾（James Clerk Maxwell）大約兩個世紀(jì)，但似乎預(yù)料到了這一點，沒有麥克斯韋爾提供的堅實的理論基礎(chǔ)。安培's定律和法拉第's定律預(yù)測電磁波中的每個點都作為連續(xù)波的來源，這與惠更斯完全一致'分析。
惠更斯'原理和衍射
當(dāng)光穿過孔（屏障內(nèi)的開口）時，孔內(nèi)光波的每個點都可以被視為產(chǎn)生從孔向外傳播的圓形波。
因此，孔徑被視為創(chuàng)建新的波源，其以圓形波前的形式傳播。波前的中心具有更大的強度，隨著接近邊緣而強度衰減。它解釋了觀察到的衍射，以及為什么通過光圈的光不能在屏幕上產(chǎn)生光圈的完美圖像。邊緣"展開幼兒保健小知識"基于此原則。
工作中這一原則的一個例子在日常生活中很常見。如果有人在另一個房間里打電話給你，聲音似乎來自門口（除非你有非常薄的墻壁）。
惠更斯'原理和反射/折射
反射和折射的規(guī)律都可以從惠更斯得出。沿著波前的點被視為沿著折射介質(zhì)表面的源，此時整個波基于新介質(zhì)彎曲。
反射和折射的效果是改變由點源發(fā)射的獨立波的方向。嚴(yán)格計算的結(jié)果與從Ne得到的結(jié)果相同wton's幾何光學(xué)（如Snell's折射定律），它是根據(jù)光的粒子原理推導(dǎo)出來的，盡管Newton's方法在衍射解釋中不太優(yōu)雅。
由Anne-Marie Helmenstine博士編輯。
