Як відомо, світло проявляє властивості, хвилі і частинки. Одна з теорій, що описують його поведінка — це хвильова теорія світла. Найважливіший постулат цієї теорії — принцип Гюйгенса-Френеля. Він описує і пояснює поширення хвиль, окремим випадком яких є світло — електромагнітне випромінювання в оптичному діапазоні.
Суть принципу Гюйгенса-Френеля
Це твердження пояснює і описує те, як поширюються коливання, наприклад, світло. Воно складається з двох частин. Першу частину (принцип Гюйгенса) запропонував Християн Гюйгенс у 1678 році. Він припустив, що при поширенні випромінювання з кожної точки хвильового фронту починають виходити нові сферичні хвилі.
Хвильовий фронт — це поверхня, на якій обурення знаходиться в однаковій фазі. Простіше кажучи, це межа простору, в якому вже поширилося обурення. Наприклад, якщо кинути камінь у воду, підуть кола — хвилі. Їх фронт в цьому випадку — це самий зовнішній коло.
Огюстен Жан Френель в 1815 році розвинув припущення Гюйгенса.
Важливо! Його доповнення полягає в тому, що поле, яке при поширенні обурення, створюється інтерференцією вторинних коливань, які мають однакову амплітуду. Огинаюча вторинних хвиль дає положення хвильового фронту через невеликий проміжок часу.
Інтерференція — це накладення хвиль один на одного. При цьому в одних ділянках коливання вони взаємно підсилюють один одного, в інших послаблюють. Тому для світла виходить картина зі світлих і темних смужок. Приклад цього — кільця Ньютона, картина з концентричних кіл, що виходить, якщо плоско-опуклу лінзу покласти на скляну пластинку.
Щоб можна було спостерігати картину інтерференції, випромінювання повинне бути когерентним. Це означає, що воно повинно мати постійну різницю фаз і давати коливання такої ж частоти, якщо їх скласти.
Твердження, зроблене Гюйгенсом, допомагало визначити лише напрям поширення обурення і пояснювало поширення світла, як його описує геометрична оптика. Додаток принципу Гюйгенса дозволяє розраховувати амплітуду і інтенсивність.
