Μερικές σημαντικές πληροφορίες που σχετίζονται με τη θεωρία του Huygen Σημαντικές εκτιμήσεις

Η αρχή Huygens, η οποία βασίζεται κυρίως στη φύση του φωτός, ανακαλύφθηκε από τον Ολλανδό μαθηματικό Huygen το 1678. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται κυρίως για την περιγραφή της ευθύγραμμης και σφαιρικής διάδοσης κυμάτων. Επίσης, σε αυτή τη θεωρία, το φως έχει περιγραφεί ως ένας τύπος διαταραχής.

Επίσης, έχει ειπωθεί ότι με τη διάδοση της διαταραχής, τα σωματίδια που υπάρχουν σε αυτήν δονούνται προς την κατεύθυνση διάδοσης, η οποία είναι σε ορθή γωνία, η οποία ονομάζεται ταχύτητα κύματος του φωτός. Η ταχύτητα κύματος του φωτός λειτουργεί κυρίως σε ιδιότητες όπως η άμεση διάδοση, η ανάκλαση, η διάθλαση, η παρεμβολή, η περίθλαση, η πόλωση του φωτός και η εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου με βάση αυτή την αρχή.

Η φύση του μέσου έχει μεγάλη σημασία σε αυτή τη θεωρία. Καθώς διαπιστώνουμε ότι το φως του Ήλιου διέρχεται από ένα μέσο για να φτάσει στη γη, όπου το μέσο είναι κενό, βλέπουμε αυτό το κενό στο διάστημα, όπου η αρχή του φωτοηλεκτρικού φαινομένου μπαίνει στο παιχνίδι. Στο πλαίσιο αυτής της αρχής, ο Max Planck παρουσίασε αργότερα την ιδέα του. είπε ότι η πηγή του φωτός δίνει συνεχή ηρεμία και συνεχίζει να εκπέμπει κάποια πακέτα που περιέχουν δονητική ενέργεια. Επίσης, αυτά τα πακέτα θεωρήθηκαν το βασικό σωματίδιο του φωτός. Αυτά τα βασικά σωματίδια ονομάζονται επίσης φωτόνια. Αυτή η θεωρία ονομάζεται κβαντική θεωρία του Planck.

Αρχή του Huygen

Ο Huygen χαρακτήρισε τη διάδοση του φωτός ως προς την κύρια πηγή, τα κυματίδια, τη δευτερεύουσα πηγή και το κανονικό κύμα. Η κύρια πηγή είναι γνωστή ως η γνήσια πηγή φωτός και είναι ένα σημείο ή μια γραμμή. Η δευτερεύουσα πηγή είναι γνωστή ως γεωμετρικό κέντρο ή άξονας και είναι ένα σημείο ή μια γραμμή.

Από την άλλη πλευρά, τα κυματίδια είναι όλα σημεία σε μικρές καμπύλες επιφάνειες που λαμβάνουν φως από την ίδια κύρια ή δευτερεύουσα πηγή την ίδια στιγμή. Μια δευτερεύουσα πηγή είναι μια θέση σε ένα κυματίδιο που χρησιμεύει ως πηγή φωτός για περαιτέρω διάδοση φωτός. Το μέτωπο κύματος αναφέρεται στη λήψη φωτός από πηγές που βρίσκονται σε φάση μεταξύ τους ταυτόχρονα. Το κανονικό σε ένα σημείο που τραβιέται προς τα έξω στο μπροστινό μέρος ενός κύματος είναι γνωστό ως το κανονικό κύμα.

Αρχή Huygens για δευτερεύοντα κυματίδια

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η έννοια του Huygens διαφέρει από την αρχή Huygens–Fresnel, η οποία κυρίως συζητά την πηγή των δευτερογενών κυμάτων ή των δευτερογενών διαταραχών σε όλα τα σημεία κατά μήκος ενός μετώπου κύματος. Ταυτόχρονα, περιγράφει τις διαταραχές που προκαλούνται από τη δευτερεύουσα πηγή, οι οποίες εκτείνονται προς όλες τις κατευθύνσεις με τον ίδιο τρόπο που εκτείνεται η πρωτογενής πηγή. Αυτή η ιδέα ρίχνει επίσης φως σε ορισμένα θέματα που σχετίζονται με το φως, συμπεριλαμβανομένων των εξής:

• Τα κύματα από τη δευτερεύουσα πηγή είναι παρόμοια με εκείνα της πρωτογενούς πηγής, παράγοντας τα κυματίδια τους.

• Αυτά τα κυματίδια δίνουν ένα νέο μέτωπο κύματος ανά πάσα στιγμή με τη μορφή μιας κοινής εφαπτομένης στην προς τα εμπρός κατεύθυνση.

• Όλα τα κυκλικά κυματίδια που βρίσκονται σε αυτό μαζί σχηματίζουν ένα μέτωπο κύματος.

• Επίσης, αυτή η αρχή χρησιμοποιείται για την απλοποίηση των προβλημάτων διάδοσης κυμάτων τόσο σε περίθλαση όσο και σε ανάκλαση.

Η κυματική θεωρία Huygens εξηγεί την ανάκλαση του φωτός, την έννοια της διάθλασης του φωτός, την έννοια της παρεμβολής του φωτός και τη διάθλαση του φωτός. Ωστόσο, η θεωρία του Huygen αποτυγχάνει να κατανοήσει συγκεκριμένα σημεία όπως η πόλωση, η εκπομπή φωτός, η απορρόφηση του φωτός και η έννοια του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

Μερικά μοναδικά χαρακτηριστικά της Υπόθεσης του Huygen –

• Η αρχή του Huygen υπαγορεύει ότι όλες οι ακτίνες πρέπει να είναι κάθετες στο μέτωπο κύματος.

• Ο χρόνος που χρειάζεται ένα κύμα για να μεταβεί από το ένα μέτωπο κύματος στο άλλο, σύμφωνα με την αρχή του Huygen, είναι πάντα σταθερός. Η απόσταση και η ταχύτητα μπορούν να αλλάξουν σε αυτήν την κατάσταση, αλλά ο χρόνος παραμένει σταθερός.

• Σε αυτήν την περίπτωση, όλα τα σημεία του μετώπου κύματος αντιπροσωπεύονται ως δευτερεύουσες πηγές με τη μορφή δευτερευόντων κυμάτων.

Παραγωγή της αρχής Huygens; Η αρχή του Huygens αποδεικνύει την αντανάκλαση

Το μέτωπο κύματος που προσπίπτει στην ανακλώσα επιφάνεια XY όπου επιτυγχάνεται η γωνία πρόσπτωσης I συμβολίζεται με AA'. Κάθε σημείο στο AA λειτουργεί ως πηγή δευτερευόντων κυμάτων, σύμφωνα με την αρχή του Heisgen.

A'D / v =B'C / v

A'D =B'C

A’C sin (i) =A’C sin (r)

Στη συνέχεια, i =r

Σύμφωνα με αυτήν την αρχή, η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης. Ο πρώτος νόμος της αντανάκλασης το δηλώνει επίσης. Το προσπίπτον μέτωπο κύματος AB, το κανονικό μέτωπο κύματος και το ανακλώμενο μέτωπο κύματος βρίσκονται όλα στο ίδιο επίπεδο, αποδεικνύοντας τον δεύτερο νόμο της ανάκλασης.

Η αρχή του Huygens αποδεικνύει τη διάθλαση

Αν διαιρέσουμε τον χρόνο που χρειάστηκε από το A' στο R με τον χρόνο που απαιτείται από P έως B₁ , παίρνουμε

A₁ P / V₁ =B₁ R / V₂

A₁ B₁ sin (i) /V₁ =A₁ B₁ sin(r) / V₂

n₁ sin (i) =n₂ αμαρτία (r)

Παράδειγμα

Η αρχή του Huygens είναι ένα κοινό παράδειγμα στο ίδιο το σπίτι μας. Όταν αφήνουμε μια πόρτα ανοιχτή ανάμεσα σε δύο δωμάτια του σπιτιού μας, αν ο ήχος παράγεται οπουδήποτε σε ένα από αυτά τα δύο δωμάτια, τότε σε άλλο δωμάτιο. Όποιος κάθεται μπορεί να ακούσει τον ήχο του. Ομοίως, ρίχνουμε πέτρες σε μια λίμνη γεμάτη με νερό. τότε, υπάρχουν κύματα σε αυτό για κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτά τα κύματα και ο ήχος που φτάνει σε άλλο δωμάτιο εμφανίζουν κύματα μετώπου κύματος που βασίζονται στην αρχή του Huygens.

Εφαρμογή

• Η αρχή του Huygens χρησιμοποιείται για την παρεμβολή του φωτός και για να εξηγήσει τη φύση του.

• Η αρχή του Huygens χρησιμοποιείται για να εξηγήσει τη διάθλαση του φωτός, καθώς και για να εξηγήσει τη φύση του.

• Η αρχή του Huygens μπορεί να κατανοήσει καλύτερα τον νόμο της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός.

• Η αρχή του Huygens μπορεί να κατανοήσει τη διάδοση των σφαιρικών κυμάτων και τη διάδοση γραμμικών κυμάτων του φωτός.

Συμπέρασμα

Βλέπουμε τη χρήση της αρχής του Huygens με πολλούς τρόπους στην τεχνική και προσωπική ζωή. Χρησιμοποιείται στην κλασική κυματική διάδοση του φωτός, καθώς και για να βοηθήσει στην πρόβλεψη και την κατανόησή του. Αυτή η αρχή λειτουργεί για όλους τους τύπους κυμάτων, όπως κύματα νερού, ηχητικά κύματα και κύματα φωτός. Εκτός από αυτό, χρησιμοποιείται επίσης για να εξηγήσει τους νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης.