principio de huygens
TRANSCRIPT
PRINCIPIO DE
HUYGENSMiguel Leonardo Sánchez
Fajardo.
Principio De Huygens
Teoría
Deducción Leyes
Introducción
Ley Refracción
Ley Reflexión
INTRODUCCION
El físico holandés Christian Huygens, postuló una
teoría sencilla sobre la luz en 1678.
Esta teoría supone que la luz es una onda, pero
no explica nada sobre la naturaleza de la onda.
Huygens no sabia si la luz era una onda
transversal o una onda longitudinal, tampoco
conocía las longitudes de onda de la luz visible,
tenia escaso conocimiento de la velocidad de la
luz.
Se deducirán las leyes de la reflexión y de la
refracción por el método geométrico propuesto
por Huygens.
Supuso que la luz es alguna forma de movimiento
ondulatorio en lugar de una haz de partículas. El
no tenia conocimiento de la naturaleza de la luz
o de su carácter electromagnético.
Sin embargo, su modelo ondulatorio simplificado
es adecuado para comprender mucho de los
aspectos prácticos de la propagación de la luz.
INTRODUCCION
El principio de Huygens se basa sobre una construcción
geométrica que nos permite decir donde estará un frentede onda dado en algún momento en el futuro si
conocemos su posición actual. El principio de Huygens
puede enunciarse como sigue:
“Todos los puntos localizados sobre un frente de onda e
consideran como fuentes puntuales que producen ondas
esféricas secundarias, llamadas onditas, las cuales se
propagan alejándose con la rapidez característica de las
ondas en ese medio.
Después de un intervalo de tiempo, la nueva posición del
frente de onda es la superficie tangente a las onditas”.
TEORIA
En primer termino, considérese un frente de onda
plana que se propaga en el vacío.
En t=0, el plano AA’ es un frente de onda plano
(Un frente de onda es una superficie que contiene
a todos los puntos de una onda que secomportan idénticamente).
Cada punto del frente de onda se considera
como una fuente puntual. Solo se muestran
algunos puntos sobre AA’.
Con estos puntos como fuentes de las onditas, se
dibuja un circulo de radio c Δt, donde c es la
rapidez de la luz en el vacío y Δt es el tiempo de
propagación de un frente de onda al siguiente.
La superficie trazada tangente a las onditas es el
plano BB’, el cual es paralelo a AA’. De manera
similar para una onda esférica que se expande.
TEORIA
DEDUCCION LEYES
Ley Reflexión Ley Refracción
La línea AA’ representa el frente de onda dela luz incidente.
Cuando el rayo 3 viaja de A’ a C, el rayo 1se refleja en A y produce una onditaesférica de radio AD. (El radio de una onditade Huygens es igual a vt).
Como las onditas de radio A’C y AD seencuentran en el mismo medio, ellas sepropagarán con la misma velocidad “v” ypor lo tanto AD = A’C.
Mientras que la ondita esférica centrada enB ha viajado solo la mitad de la distanciarecorrida por la centrada en A, ya que elrayo 2 incide sobre la superficie mas tardeque el rayo 1.
Del principio de Huygens, se encuentra queel frente de onda reflejado es CD, ycorresponde a la línea tangente a todas lasonditas esféricas que salen.
LEY REFLEXION
LEY REFLEXION
Con el principio de Huygens sededucirá la ley de Snell de larefracción.
Nótese que en el intervalo detiempo Δt, el rayo 1 se mueve deA a B y el rayo 2 va de A’ a C.
Los radios de las onditas esféricasque salen centradas en A sonigual a v2 Δt.
Por las propiedades de losángulos se puede ver que elángulo A’AC es igual a Θ1 y elángulo ACB es igual a Θ2.
LEY REFRACCION
LEY REFRACCION
LEY REFRACCION
Una analogía mecánica de la ley de la
refracción se muestra en esta figura. Las llantas
de una vagoneta cambian su dirección al pasar
de una superficie de concreto a una superficie
de pasto.