Номер 2, страница 108 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

2. В чем сущность принципа Гюйгенса?

2. Принцип Гюйгенса — это фундаментальный принцип волновой оптики, предложенный голландским ученым Христианом Гюйгенсом в XVII веке. Он представляет собой геометрический метод, который позволяет предсказать дальнейшее распространение волнового фронта.

Сущность принципа можно сформулировать в виде двух постулатов:

1. Каждая точка волнового фронта в данный момент времени $t$ является источником вторичных элементарных сферических волн. Эти волны распространяются в том же направлении, что и исходная волна, с той же скоростью, частотой и длиной волны.
2. Новое положение волнового фронта в следующий момент времени $t + \Delta t$ представляет собой огибающую поверхность, то есть поверхность, которая является касательной ко всем вторичным сферическим волнам, испущенным из точек предыдущего волнового фронта.

Проще говоря, чтобы узнать, где будет волна через некоторое время, мы представляем, что из каждой точки, куда волна уже дошла, начинает распространяться новая маленькая волна. Новое положение "большой" волны будет там, где эти маленькие волны сольются, образуя новую общую границу.

Этот принцип успешно объясняет:

• Распространение света: Он показывает, почему плоские волны остаются плоскими, а сферические — сферическими при движении в однородной среде.
• Отражение света: С помощью этого принципа можно геометрически вывести закон отражения (угол падения равен углу отражения).
• Преломление света: Принцип Гюйгенса позволяет вывести закон преломления Снеллиуса, объясняя, почему свет меняет направление при переходе из одной среды в другую с разной скоростью распространения.

Важно отметить, что исходный принцип Гюйгенса имел недостатки: он не объяснял, почему волны не распространяются назад, и не учитывал природу света как волны (амплитуду и фазу). Эти вопросы были решены позже Огюстеном Френелем, который дополнил принцип идеей интерференции вторичных волн. Объединенный принцип Гюйгенса-Френеля стал основой для объяснения явления дифракции (огибания волнами препятствий) и является краеугольным камнем волновой теории света.

Ответ: Сущность принципа Гюйгенса заключается в том, что каждая точка волнового фронта сама становится источником вторичных сферических волн, а новое положение волнового фронта определяется как огибающая поверхность этих вторичных волн. Этот метод позволяет геометрически построить распространяющуюся волну и объяснить законы отражения и преломления.