惠更斯原理：大学物理学（上册）

在波动中，波源的振动是通过介质中的质点依次传播出去的，因此每个质点都可看作新的波源.如图6.10 所示，水面波在传播时遇到一障碍物，当障碍物上小孔的尺寸与水面波的波长差不多时，就可以看到穿过小孔的波是圆形的，与原来波的形状无关.这说明障碍物上的小孔可以看作新的波源.

图6.10　水波通过小孔

(www.xing528.com)

图6.11　用惠更斯原理求波面

在总结这类现象的基础上，荷兰物理学家惠更斯（C.Huygens，1629—1695）于1678 年提出了波的传播规律：在波的传播过程中，波阵面上的每一点都可看作发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包迹就成为新的波阵面.这就是惠更斯原理.如图6.11（a）所示，设S1 为某一时刻t 的波阵面，根据惠更斯原理，S1 上的每一点发出的球面子波，经Δt 时间后形成半径为uΔt 的球面，在波的前进方向上，这些子波的包迹S2 就成为t+Δt时刻的新波阵面.

对任何波动过程（机械波或电磁波），不论其传播波动的介质是均匀的还是非均匀的，是各向同性的还是各向异性的，惠更斯原理都适用.若已知某一时刻波前的位置，根据这一原理，利用几何作图的方法，就可以确定出下一时刻波前的位置，从而确定波传播的方向.可见，惠更斯原理在很广泛的范围内解决了波的传播问题.图6.11（b）中的球面波的传播就是利用惠更斯原理描绘出来的.