Тред №596162

Принцип Гюйгенса

Позаимствуем у физики Принцип Гюйгенса:

Каждую точку волнового фронта можно считать источником вторичных сферических волн. Поверхность, касательная ко всем вторичным волнам, представляет собой волновой фронт в следующий момент времени.
 

 
Это один из самых первых, самых проверенных, и самых, можно сказать, уважаемых принципов классической физики. Достаточно сказать, что основные законы геометрической оптики или выводятся, или проверяются (если были выведены иным методом) при помощи Принципа Гюйгенса. Вот широко известные примеры применения этого принципа:
 

 

 
Но поскольку в русике любое движение, в том числе распространение волн, происходит относительно элементов среды, которые двигаются друг относительно друга (Принцип Дуализма Движения), нам придется модифицировать Принцип Гюйгенса. Вспомним также о первом определении лучей волн:

«Лучи – это линии, перпендикулярные волновым поверхностям (фронтам волн), все точки которых имеют одинаковую фазу».

Добавив это определение в Принцип Гюйгенса и объединив его с Принципом Дуализма Движения, мы получим 10 аксиому русики:

Аксиома 10 (Принцип Гюйгенса): Каждую точку волнового фронта можно считать источником вторичных сферических волн, которые распространяются во внутренней системе отсчета того элемента среды, которой принадлежит эта точка. Поверхность, касательная ко всем вторичным волнам, представляет собой волновой фронт в следующий момент времени.  Лучи перпендикулярны волновому фронту в том элементе среды, в котором он распространяется.

Это означает, что когда волновой фронт распространяется в каком-то элементе среды, вторичные сферические волны распространяются относительно внутренней системы отсчета этого элемента так, как будто он покоится (хотя он может двигаться относительно других элементов среды). Когда какая-то точка фронта достигает границы между этим элементом среды и другим элементом, двигающимся относительно него, то соответствующая вторичная сферическая волна будет распространяться относительно внутренней системы отсчета уже второго элемента среды так, как будто он покоится.

В начале XIX века, Френель модифицировал Принцип Гюйгенса, введя представление о когерентности и интерференции волн. Это позволило ему объяснить дифракцию волн и послужило одной из основных причин, почему волновая теория света в тот момент победила корпускулярную. Модифицированный принцип стал называться [url= https://ru.wikipedia…0%BB%D1%8F]Принципом Гюйгенса-Френеля[/url]:

Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать, как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Нет ничего сложного в том, чтобы изменить Принцип Гюйгенса-Френеля в соответствии с Принципом Дуализма Движения:

Аксиома 10’ (Принцип Гюйгенса-Френеля): Каждую точку волнового фронта можно считать источником вторичных сферических волн, которые распространяются во внутренней системе отсчета того элемента среды, которой принадлежит эта точка. Результирующее волновое поле в следующий момент времени в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Но дифракция и интерференция нас пока не интересуют, а вот лучи, наоборот, интересуют. Так что мы будем пользоваться формулировкой Аксиомы 10, а не 10'.