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PRINCIPIO DE HUYGENS |
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Vamos a completar el modelo de
movimiento ondulatorio estudiando el proceso de avance de la
onda a lo largo del medio. |
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En el
primer dibujo a la izquierda se observan ondas
producidas en un lago. La vibración originada en un
punto se transmite por la superficie en todas las
direcciones, haciendo que las partículas situadas en
circunferencias concéntricas alrededor del foco vibren
acompasadamente. El segundo dibujo es una representación
abstracta del proceso en la que se señalan direcciones
de propagación (rayos) y se dibujan circunferencias
separadas entre sí por una distancia igual a la longitud
de onda,
l
(frentes de onda) |
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En la segunda
mitad del siglo XVII el científico holandés
Cristian Huygens (1629-1695) elaboró un método
geométrico para explicar la propagación de las ondas utilizando
el concepto de que cada punto del medio alcanzado por la onda se
comporta como un nuevo foco emisor o foco secundario.
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Huygens
planteó que cuando la energía del movimiento ondulatorio
alcanza (al mismo tiempo) los puntos de un frente de
ondas, cada uno de estos puntos se pone a vibrar
generando ondas secundarias. La infinidad de estas ondas
secundarias no se percibe y sí se observa en cambio su
envolvente.
Cuando
ha transcurrido un tiempo igual al periodo los
movimientos ondulatorios generados en los focos
secundarios se han transmitido en el sentido de
propagación de la onda hasta una distancia igual a una
longitud de onda. En ese instante, la línea tangente a
los frentes de onda secundarios representa al siguiente
frente de ondas y así sucesivamente. |
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El principio de
Huygens es muy útil interpretar bastantes propiedades del
movimiento ondulatorio. En los razonamientos que lo utilizan es
bastante habitual considerar que los rayos son paralelos y los
frentes de onda planos. |
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Aunque la
onda se origine como una onda circular o esférica, esta
simplificación es adecuada si se analiza su
comportamiento a mucha distancia del foco. Tal como indica el dibujo adjunto
situado a la izquierda, lejos del foco
la curvatura de
los frentes de onda se puede suponer despreciable cuando
se
consideran porciones pequeñas de ellos. Entonces procede
aplicar el principio de Huygens a frentes de onda
planos del modo que se indica en la figura de la
derecha. |
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