Huygenso principas • James Trefil, Enciklopedija "Dviejų šimtų visatos įstatymų"

Huygenso principas

Įsivaizduokite bangą ant rezervuaro paviršiaus. Būtų lengviausia apibūdinti vandens bangų judėjimą grynai mechaniškai – apskaičiuoti hidrodinamines slėgio jėgas, veikiančias vandens paviršiaus daleles iš apačios, ir nuo jų atsirandančias gravitacines traukos jėgas, kurių bendras poveikis verčia ritmą judėti aukštyn ir žemyn. Tačiau XVII a. Pabaigoje olandų fizikas Kristus Huygensas įsivaizdavo bangų modelį šiek tiek kitaip ir dėl to sukūrė galingą principą, vienodai taikomą bet kokioms bangoms – nuo bangų ant vandens paviršiaus iki tolimų galaktikų gama spindulių.

"Huygenso" principo prasmę lengviausia suprasti, jei įsivaizduojate, kad bangos krūtinė ant vandens paviršiaus įšaldė akimirką. Dabar įsivaizduokite, kad šiuo metu palei visą bangos frontą kiekviename kraigo taške išmestas akmuo, dėl kurio kiekvienas kraigo taškas tampa naujos apskritos bangos šaltiniu. Beveik visur naujai sužadintos bangos abipusiai numalšina ir neatsiranda ant vandens paviršiaus. Ir tik išilgai pradinės bangos priekinės dalies antrinės mažos bangos abipusiškai sustiprins ir formuos naują bangos frontą, lygiagrečią su ankstesniuoju ir tam tikru atstumu nuo jo.Pagal Huygenso principą, banga plinta pagal tokią schemą.

Taigi kodėl taip panaši paradoksali tokio bendro gamtinio reiškinio, kaip bangų dauginimo, požiūris pasirodo naudingas mokslininkams? Įsivaizduokite, kas atsitinka, kai banga susiduria su kliūtimi savo kelyje. Leiskite mums grįžti prie vandens paviršiaus bangos pavyzdžio ir įsivaizduokime, kad banga nukreipė į betoną molo garsą. Pagal Huygenso principą, nuo tų bangų fronto taškų, kurie nukrito ant molo, antrinės bangos nebus dauginamos, o iš kitų jie bus. Dėl to banga tęsis ir atsigaus. atsilieka molas. Tai yra faktas, kai susiduria su kliūtimi, banga apvalinimas jis, ir bet kuris jūrininkas tai tau patvirtins. (Ši bangos savybė vadinama difrakcija.)

Taip pat yra keletas naudingų Huygenso principo taikymo, nagrinėjant bangų reiškinius – kartais gana netikėtus. Jis yra plačiai naudojamas bangų optikoje ir telekomunikacijų inžinerijoje, kur bangos (šviesos ir radijo, atitinkamai) reguliariai susiduria su kliūtimis, kaip juos dauginti ir sulenkti aplink juos.

Šią Huygenso atradimą lėmė astronomija, kurios plėtrą jis padarė gana daug, pirmiausia tapdamas 1655 m. Titano, Saturno didžiausio palydovo atradėju. 2004 m. NASA kosminė Cassini kosminė stotis turėjo pasiekti Saturną ir nusiųsti modulio nusileidimą į Titano paviršių, kad ištirtų jo atmosferos ir dirvožemio sudėtį. Ši transporto priemonė yra vadinama "Huygens". Taigi mokslai gerbia savo steigėjus.

Taip pat žiūrėkite:

apie 100 ADŠviesos atspindžio įstatymas
1815Brewsterio įstatymas

Christian huygens
Christiana Huygens, 1629-95

Olandų astronomas ir fizikas. Gimęs Hagoje diplomato šeimoje. Gavo gerą išsilavinimą namuose, tada baigė Leideno universitetą. 1666 m. Persikėlė į Paryžių, kur dalyvavo Prancūzijos mokslų akademijos organizacijoje. Didžiausia Šveicarijos šlovė atnešė darbus optikoje ir astronomijoje. Jis žymiai patobulino teleskopus ir atidarė Saturno žiedus. Be to, Huygensas yra švytuoklio laikrodžio išradėjas.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: