اصل Huygens

اصل Huygens که توسط Christiaan Huygens در سال 1678 پیشنهاد شده است ، درک ما از نور و خصوصیات آن را متحول کرد. شما ممکن است با تئوری نور مستطیل که نشان می دهد سفرهای سبک در مسیرهای مستقیم را نشان می دهد ، آشنا باشید. اصل Huygens یکی از روشهای مهم برای مطالعه پدیده های مختلف نوری است. در این مقاله ، ما اصل Huygens و مزایا و مضرات آن را با جزئیات یاد خواهیم گرفت.

فهرست مطالب

• تعریف اصل Huygens
• منابع اولیه و ثانویه
• اصل و پراش Huygens
• مزایا و مضرات اصل Huygens
• سوالات متداول - سؤالات متداول

تعریف اصل Huygens

اصل Huygens روشی برای تجزیه و تحلیل است که برای مشکلات انتشار موج هم در حد میدان دور و هم در پراش و بازتاب نزدیک میدان اعمال می شود. بیان می کند که:

وی گفت: "هر نقطه روی یک موج موج به خودی خود منبع موجک های کروی است که با سرعت نور در جهت رو به جلو پخش می شود. مجموع این موج های کروی ، موج موج را تشکیل می دهد. "

با این حال ، این تئوری توضیح نداد که چرا در وهله اول شکست رخ داده است. ثانیاً ، نمی تواند توضیح دهد که چگونه نور هنگام مسافرت انرژی دارد.

اصل Huygens ، همچنین به عنوان اصل Huygen s-Fresnel شناخته می شود ، رفتار انتشار موج زیر را برجسته می کند:

• منابع ثانویه موجک هایی مشابه منبع اصلی را تشکیل می دهند.
• در هر زمان معین ، مماس مشترک روی موجک ها در جهت رو به جلو ، موج موج جدید را به شما می دهد.
• موج موج مجموع موجک های کروی است.

بیشتر بخوانید: انکسار

منابع اولیه و ثانویه

Huygens اظهار داشت که نور موجی است که از طریق فضا مانند موج های موجود در آب یا صدا در هوا پخش می شود. از این رو ، نور مانند موج از همه جهات از یک منبع پخش می شود. مکان نقاطی که در طی یک بازه زمانی ثابت از مسافت عبور کرده اند ، یک خط موج نامیده می شود. بنابراین ، از یک منبع نور ، مکان نقاطی که نور در طی یک بازه زمانی ثابت طی کرده است ، یک کره است (اگر یک منبع 2D را در نظر بگیرید) یک دایره است.

پس از ایجاد خط موج اولیه ، یک خط موج ثانویه از هر خط موج اصلی ایجاد می شود. ثانیا ، هر نقطه از خط موج به عنوان منبع ثانویه نور عمل می کند که موجهای بیشتری را منتشر می کند. به این ترتیب ، یک موج نوری با تولید منابع ثانویه و خطوط موج از طریق فضا پخش می شود. اثر خالص این است که خط موج موثر تولید شده برای تمام موجهای ثانویه تولید شده توسط منابع ثانویه ، همانطور که در شکل نشان داده شده است ، مماس است. جهت تراورس همیشه عمود بر خطوط موج است.

نظریه Huygens تئوری موج پدیده های نور پراش ، تداخل ، بازتاب و انکسار را به خوبی توضیح می دهد ، با توجه به اینکه دو قرن پیش پیشنهاد شده است.(دو پدیده سابق حتی تا قرن نوزدهم کشف نشده بودند).

مثال

اگر سنگی به رودخانه پرتاب شود ، موج هایی را در اطراف آن نقطه به شکل موج دار ایجاد می کند که از نظر طبیعت دایره ای هستند و به آن یک موج موج می گویند.

اصل و پراش Huygens

هنگامی که نور از یک دیافراگم عبور می کند ، می توان هر نقطه از موج نور در دیافراگم را به عنوان یک منبع ایجاد کرد که موج دایره ای را ایجاد می کند که به بیرون از دیافراگم پخش می شود. دیافراگم بنابراین منبع موج جدیدی ایجاد می کند که به شکل یک موج دایره ای پخش می شود. مرکز خط موج از شدت بیشتری برخوردار است در حالی که لبه ها شدت کمتری دارند. این الگوی پراش مشاهده شده را توضیح می دهد و اینکه چرا یک تصویر کامل از دیافراگم روی صفحه ایجاد نمی شود. نمونه زندگی روزمره این پدیده متداول است. اگر کسی در اتاق دیگری با شما تماس بگیرد ، به نظر می رسد صدا از درگاه می آید.

مزایا و مضرات اصل Huygens

• مفهوم Huygens بازتاب و انکسار نور را اثبات کرد.
• مفاهیمی مانند پراش نور و همچنین تداخل نور توسط هویگنز اثبات شد.

عیب:

• مفاهیمی مانند انتشار نور ، جذب نور و قطبش نور توسط اصل Huygens توضیح داده نشده است.
• اصل Huygens نتوانست اثر فوتوالکتریک را توضیح دهد.
• یک اشکال جدی این است که این تئوری یک رسانه همه جانبه را که برای انتشار نور به نام اتر درخشان مورد نیاز است ، پیشنهاد می کند. این ثابت شد که در قرن بیستم دروغ است.

سوالات متداول - سؤالات متداول

چرا صدا در گوشه و کنار یک ساختمان خم می شود در حالی که نور چنین نیست؟

طول موج نور مرئی به ترتیب 0. 5 میکرون یا 0. 0005 میلی متر است که به همین دلیل نور فقط از طریق دهانه های بسیار باریک پراکنده می شود. از طرف دیگر ، امواج صوتی دارای طول موج از ترتیب 1 متر و به راحتی پراکنده هستند. این اجازه می دهد تا امواج صوتی در گوشه و کنار خم شوند.

تحت چه شرایطی نور مانند موج و به عنوان ذره رفتار می کند؟

هنگامی که نور چندین برابر بیشتر از طول موج آن با اشیاء تداخل می کند ، نور به عنوان موج رفتار می کند. هنگامی که نور برای تعامل با اشیاء قابل مقایسه یا کوچک در مقایسه با طول موج آن ساخته می شود ، به عنوان یک ذره رفتار می کند.

آیا لبه های فازی در سایه شما نتیجه پراش است؟

پراش مسیر امواج نوری را در نزدیکی لبه های تیز خم می کند. برخی از نور به منطقه پراکنده شده است که انتظار داریم تاریکی پیدا کنیم و مرز سایه را تار می کند.

اصل دولت هویگنز؟

اصل Huygens بیان می کند که هر نقطه در یک موج موج ، منبع موجک های کروی است. مجموع این موج های کروی ، خط موج را تشکیل می دهد.

چرا اصل Huygens مهم است؟

اصل Huygens به ما کمک می کند تا انتشار موج کلاسیک نور را پیش بینی و درک کنیم.

آیا می توانیم اصل Huygens را در امواج رادار اعمال کنیم؟

از آنجا که اصل Huygens یک اصل جهانی است که مربوط به شکل گیری جلوی موج است ، می توان آن را برای امواج رادار اعمال کرد.

چه کسی اصل Huygens را پیشنهاد کرد؟

فیزیکدان کریستیا هویگنز اصل Huygens را پیشنهاد کرد.

نتیجه گیری های کلیدی اصل Huygens چیست؟

تمام نقاط موجود در خط موج را می توان به عنوان منشأ موج های کروی ثانویه که با سرعت نور در جهت رو به جلو حرکت می کنند ، در نظر گرفت. در حقیقت موج موج جدید سطح مماس هر یک از این موج های ثانویه است. بنابراین ، همچنین یک روش هندسی برای محاسبه طول موج است.

اشکال اصلی اصل Huygens چیست؟

اصل Huygens نمی تواند توضیح دهد که چرا انکسار در وهله اول وجود دارد. همچنین نمی تواند توضیح دهد که چگونه نور انرژی را در هنگام انتشار حفظ می کند.

مزایای اصل Huygens چیست؟

اصل Huygens به راحتی انکسار و بازتاب نور را اثبات کرد. مفاهیمی مانند پراش نور و تداخل نور نیز توسط Huygens قابل اثبات است.

انکسار نور چیست؟

این پدیده ای است که از طریق آن پرتوهای نوری خم می شوند و از یک ماده شفاف به دیگری حرکت می کنند.

چه کسی تئوری موج نور را پیشنهاد کرد؟

کریستین هویگنز تئوری موج نور را پیشنهاد کرد.

پراش نور چیست؟

پراش نور خم شدن نور در اطراف لبه های یک بدن است به گونه ای که پرتوهای نوری در خارج از کشور پخش شده و مناطقی را که سایه ها به طور معمول انتظار می رود ، روشن می کنند. به طور کلی ، تشخیص پراش از تداخل دشوار است زیرا هر دو به طور همزمان اتفاق می افتد.

تداخل نور چیست؟

تداخل نور زمانی اتفاق می افتد که دو موج نوری برای ایجاد امواج نوری جدید از دامنه بالاتر یا پایین تر قرار می گیرند.

اکنون ، شما ایده ای در مورد آنچه که اصل Huygen بیان می کند ، دارید. اگر می خواهید مفاهیم فیزیک بیشتری را با کمک دروس ویدیوی تعاملی بیاموزید ، برنامه یادگیری BYJU را بارگیری کنید.

دانش خود را بر روی اصل Huygens و اصل یک جبهه موج آزمایش کنید!

درک خود را از این مفهوم برای آزمایش با پاسخ دادن به چند MCQ. برای شروع روی "شروع مسابقه" کلیک کنید!

پاسخ صحیح را انتخاب کنید و روی دکمه "پایان" کلیک کنید ، نمره و پاسخ های خود را در پایان مسابقه بررسی کنید

شروع مسابقه

برای کلیه پرس و جوهای مربوط به فیزیک و مطالب مطالعه به BYJU مراجعه کنید

نتیجه شما در زیر < pan> پراش نور خم شدن نور در اطراف لبه های بدن است به گونه ای که پرتوهای نوری پخش شده و مناطقی را که به طور معمول سایه ها انتظار می رود ، روشن می کنند. به طور کلی ، تشخیص پراش از تداخل دشوار است زیرا هر دو به طور همزمان اتفاق می افتد.