惠更斯原理解释衍射现象

惠更斯原理衍射现象是指当任何两个物体出于碰撞而发生衍射时，会面临的一种力学现象。

一、惠更斯原理介绍

惠更斯原理能够正确地解释与计算波的传播。基尔霍夫衍射公式给衍射提供了一个严格的数学基础，这基础是建立于波动方程和格林第二恒等式。从基尔霍夫衍射公式，可以推导出惠更斯原理。菲涅耳在惠更斯原理里凭空提出的假定，在这推导过程中，会自然地表现出来。

举一个简单例子来解释这原理。假设有两个相邻房间A、B，这两个房间之间有一扇敞开的房门。当声音从房间A的角落里发出时，则处于房间B的人所听到的这声音有如是位于门口的波源传播而来的。对于房间B的人而言，位于门口的空气振动是声音的波源。

二、惠更斯原理历史

1678年，惠更斯完成著作《光论》，1690年这本书公开发行。在这本书中他提出“惠更斯原理”：波前的每一点可以认为是产生球面次波的点波源，而以后任何时刻的波前则可看作是这些次波的包络。

借着这原理，他可以给出波的直线传播与球面传播的定性解释，并且推导出反射定律与折射定律；但是他并不能解释，为什么当光波遇到边缘、孔径或狭缝时，会偏离了直线传播，即衍射效应。惠更斯假定次波只会朝前面方向传播，而不会朝后面方向传播。

惠更斯原理的运用

1、光的折射

惠更斯原理用于描述光的传播过程。根据该原理，光在空间中传播时是以波的形式进行的，光线在各点的传播方向上具有相同的波前面。利用这个原理可以解释光的反射、折射、衍射等现象。

2、光的干涉

惠更斯原理可以用于解释光的干涉现象。根据该原理，当两束光线相遇时，根据每个点都可以看作次级波源，通过这些次级波源发出的波前面进行叠加后形成干涉波前面。利用这个原理可以解释干涉的干涉条纹、干涉现象等。

3、光的折射

惠更斯原理可以用于解释光的折射现象。根据该原理，入射光线在折射界面上的各点作为次级波源发出的波前面，能够合成一条折射光线。惠更斯原理可以用于推导光的折射定律，即折射角满足较李斯定律。