اصل هویگنس


دیدکلی

به یاد می‌آوریم که جبهه موج سطحی است که بر روی آن آشفتگی نوری دارای فاز ثابتی است. اگر از یک چشمه نقطه‌ای در محیط همگن جبهه موج کروی خارج شود، و این سطوح کروی دارای شعاع r باشد، در لحظه بعدی t شعاع آن (r+vt) خواهد بود که v سرعت فاز موج است. اما اگر نور از یک ورقه غیر یکنواخت شیشه‌ای عبور کند چگونه می‌توانیم شکل جدید را تعیین کنیم؟

تاریخچه

اولین گام در خصوص این مساله مقاله‌ای بود که در سال 1960/1069 تحت عنوان رساله در باب نور (Traite De Lumiere) منتشر شد، که فیزیکدان هلندی به نام کریستیان هویگنس یازده سال پیش از آن تاریخ آن را نوشته بود. آنچه را که او در این مقاله اعلام کرده بود حالا به نام اصل هویگسن معروف است.

مضمون اصل هویگنس

هر نقطه روی جبهه موج اولیه همانند یک چشمه امواج کروی ثانویه عمل می‌کند. بطوریکه جبهه موج اولیه در لحظه بعدی پوش این موجکهای ثانویه است. افزون بر این ، این موجکها با این سرعت و فرکانس مساوی با سرعت و فرکانس موج اولیه در هر نقطه از فضا به پیش می‌روند. اگر محیط همگن باشد، این موجکها می‌توانند با شعاعهای متناهی تشکیل شوند. در صورتیکه اگر محیط ناهمگن باشد، موجکها به ناچار شعاعهای بینهایت کوچکی خواهند داشت.

مثال

بهتر است این فرآیند را بر حسب ارتعاشات مکانیکی یک محیط کشسان تجسم کنیم. در واقع این همان راهی است که هویگنس در زمینه اتر فراگیر می‌کند. نه تنها حرکتش را در امتداد خط مستقیمی که از نقطه نورانی کشیده شده و به ذره مجاور منتقل می‌کند، بلکه حرکتش را به تمام ذره‌های دیگر که با آن در تماس‌اند و در مقابل حرکت آن قرار دارند، می‌دهد. در نتیجه اطراف هر ذره موجی ظاهر می‌شود که مرکزش این ذره است.

مباحث مرتبط با عنوان





تعداد بازدید ها: 19399