Номер 1, страница 111, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Сформулируйте принцип Гюйгенса.

1. Сформулируйте принцип Гюйгенса

Принцип Гюйгенса — это метод анализа и описания распространения волн, предложенный голландским физиком Христианом Гюйгенсом в 1678 году. Он является фундаментальным положением волновой теории и формулируется следующим образом:

Каждая точка, до которой доходит волновое возмущение (каждая точка волнового фронта), сама становится источником вторичных сферических волн. Новое положение волнового фронта в следующий момент времени является огибающей поверхностью для всех этих вторичных волн.

Процесс построения нового волнового фронта можно разбить на шаги:

1. Рассмотрим положение волнового фронта в некий момент времени $\text{t}$. Волновой фронт — это поверхность, на которой все точки среды колеблются в одинаковой фазе.
2. Каждую точку этого фронта мы рассматриваем как точечный источник, испускающий вторичные (элементарные) сферические волны.
3. За малый промежуток времени $\Delta t$ каждая вторичная волна распространится на расстояние, равное $r = v \cdot \Delta t$, где $\text{v}$ — это скорость распространения волны в среде.
4. Новый волновой фронт в момент времени $t + \Delta t$ будет представлять собой поверхность, которая касается всех вторичных сферических волн (является их огибающей).

С помощью принципа Гюйгенса можно объяснить и геометрически построить ход волн при таких явлениях, как:

• Прямолинейное распространение света в однородной среде.
• Отражение света (из принципа выводится закон отражения: угол падения равен углу отражения).
• Преломление света (из принципа выводится закон преломления Снеллиуса, связывающий углы падения и преломления с показателями преломления сред).

Стоит отметить, что в своей первоначальной форме принцип Гюйгенса не объяснял, почему волны не распространяются в обратном направлении, а также не мог полностью описать явление дифракции (огибание волнами препятствий). Эти вопросы были решены позже Огюстеном Френелем, который дополнил принцип идеей об интерференции вторичных волн. Получившийся принцип Гюйгенса-Френеля стал более точным инструментом для описания волновых процессов.

Ответ: Каждая точка волнового фронта является источником вторичных сферических волн, огибающая которых определяет положение волнового фронта в последующие моменты времени.