Huygensin periaate

Ajatuskatko

Voisiko joku selventää tässä ilmiössä tapahtuvat interferenssit alkeis aaltojen välillä, miksi muissa suunnissa kuin uuden rintaman suunnassa aallot sammuvat?

2

86

Vastaukset

  • Kyseessä on lähinnä visuaalinen tapa selittää etenevää aaltoliikettä. Jokainen aaltorintaman piste toimii uuden aallon lähteenä ja sitten nämä kaikki aallot tulee laskea yhteen aaltoliikkeen intensiteetin määrittämiseksi. Koska aaltoliikettä ei voi paikantaa, niin oletuksena on se, että aaltoliike etenee kaikkiin mahdollisiin suuntiin mutta kuitenkin AINA ulospäin lähteestä. Jos sekundaarisen aaltoliikkeen sallittaisiin edetä myös taaksepäin, niin saataisiin tuloksia, jotka ovat selvästi vastoin havaintoja. Lisäksi tulee vaatia, että kaikki aallot etenevät samalla nopeudella, sillä muutoin aalto saattaisi edetessään kasautua: jos sytyttää lampun yhden sekunnin ajaksi, niin kaukainen tarkkailija havaitsee valoa aina yhden sekunnin ajan eikä yhtään kauempaa. Huygensin periaate siis sisältää aaltojen interferenssin lisäksi myös muita havaintoihin perustuvia vaatimuksia. Matemaattisesti voidaan myös osoittaa, että Huygensin periaate toimii vain avaruudessa, jossa on pariton määrä ulottuvuuksia, esim. meidän kolmiulotteinen maailma.

    Toisaalta, jos esim. valoa kuvataan hiukkasmaisena fotonina, niin periaate tarkoittaa sitä, että "valo säteilee valoa", missä ei ole mitään järkeä, mutta periaate antaa kuitenkin oikeita laskennallisia tuloksia. Huygensin periaate ilmenee myös Feynmanin polkuintegraalissa, jossa "jokaisesta polun pisteestä säteilee uusia polkuja". Polkuintegraaliformalismi on matemaattisesti hyvin epämääräinen kuvaus kvanttimekaniikasta, mutta johtaa kuitenkin oikeisiin tuloksiin.

    • Kiitos hyvästä vastauksesta. Harvemmin esiintyy tällä foorumilla


Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.