物理学解体新書

ホイヘンスの原理

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ホイヘンスの原理とは

ホイヘンスの実験

浅く広いトレイに水を入れる。
トレイの中には2枚の仕切りの板を置くが、仕切りの板の間には小さな隙間Aを残しておく。

ホイヘンスの原理


水面で棒を揺らし直線波を起こすと直線波は、仕切り板に向かう。
直線波の進行は仕切り板で遮られるが、隙間Aの部分だけは通過できる。

ホイヘンスの原理


隙間Aを通過した波は直線波ではない。
隙間Aを中心として円形に広がる波となる。

ホイヘンスの原理


隙間の数を増やすと、それぞれの隙間を中心として円形の波が作られる。
そして隙間の数が多いほど、円形の波が重なったときに直線波の形になっていく。

ホイヘンスの原理


ここから直線波は円形の波の重なりであることが推測できる。
直線波の元となる円形の波を素元波という。


直線波は巨大な円形の波の一部である。
だから直線波も円形波もすべての波は、素元波が重なりあっていると考える。



ホイヘンスの原理

ホイヘンスの原理は波の伝わり方に関する基本的な原理だ。


直線波も円形波も、ある瞬間、波面上のすべての点で素元波が発生する。
素元波が重なることで次の瞬間に波面となる。


波面に進行は、すべての点で連続して発生する素元波の重なりと考える。
これがホイヘンスの原理である。


屈折、回折、反射のような波動現象は、ホイヘンスの原理で解釈できる。

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2016/11/28



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