惠更斯原理:波面上的每一點(面元)都是一個次級球面波的子波源,子波的波速與頻率等於初級波的波速和頻率,此後每一時刻的子波波面的包絡就是該時刻總的波動的波面.
如圖,一列平行光波由介質1射向介質2,a,b是這列光波的三條波線(光線),由於未經過介質2前,a,b兩波線波速、頻率等完全一樣,由於與臨介面成一定角度,所以當波線a到達臨介面上的A點時,波線b剛剛傳到B點(圖中虛線AB⊥波線b).當然波線a傳到臨介面後不會停止傳播,它會在A點形成一個子波源,分別向介質1和介質2以圓周式向四周發射波,其波速不變,依然和之前的波線a與波線b的波速等相等,只是以圓周形式向四周發射波.我們假設光波在介質1中的傳播速度大於在介質2中的傳播速度.若波線b由B點傳播到臨介面上的B’點所用時間為t,則在t時間內,由於同位於介質1,波速不變,子波源A向介質1中傳播的波前與A的距離(即在介質1中的半圓A的半徑)就是波線b由B點傳到B’的距離(即BB’的長度),形成波的反射.而子波源A向介質2中傳播的波前與A的距離(即在介質2中的半圓A的半徑)卻小於BB’ ,因為波在介質2中的傳播速度小於在介質1中的傳播速度,相同時間t 內,速度v1>v2,所以路程S1>S2,形成波的折射.波線b到達臨介面上的B’後,也將會以子波源的形式向四周發射波,所以B’傳播的波前可以看作就是B’這個點.根據惠更斯原理,連線B’的波前(即點B’)與A在介質1和介質2中傳播的波前(即過B’分別作兩個半圓的切線B’M和B’N,切點分別為M,N,圖中所示綠色直線)則切線B’M和B’N就是波前的包絡面(即折射和反射後所形成的新的波前),所形成兩條的新的波線總是垂直於包絡面,即AM⊥B’M,AN⊥B’N.則射線AN就是光線a的折射光線,射線AM就是光線a的反射光線.
惠更斯原理:波面上的每一點(面元)都是一個次級球面波的子波源,子波的波速與頻率等於初級波的波速和頻率,此後每一時刻的子波波面的包絡就是該時刻總的波動的波面.
如圖,一列平行光波由介質1射向介質2,a,b是這列光波的三條波線(光線),由於未經過介質2前,a,b兩波線波速、頻率等完全一樣,由於與臨介面成一定角度,所以當波線a到達臨介面上的A點時,波線b剛剛傳到B點(圖中虛線AB⊥波線b).當然波線a傳到臨介面後不會停止傳播,它會在A點形成一個子波源,分別向介質1和介質2以圓周式向四周發射波,其波速不變,依然和之前的波線a與波線b的波速等相等,只是以圓周形式向四周發射波.我們假設光波在介質1中的傳播速度大於在介質2中的傳播速度.若波線b由B點傳播到臨介面上的B’點所用時間為t,則在t時間內,由於同位於介質1,波速不變,子波源A向介質1中傳播的波前與A的距離(即在介質1中的半圓A的半徑)就是波線b由B點傳到B’的距離(即BB’的長度),形成波的反射.而子波源A向介質2中傳播的波前與A的距離(即在介質2中的半圓A的半徑)卻小於BB’ ,因為波在介質2中的傳播速度小於在介質1中的傳播速度,相同時間t 內,速度v1>v2,所以路程S1>S2,形成波的折射.波線b到達臨介面上的B’後,也將會以子波源的形式向四周發射波,所以B’傳播的波前可以看作就是B’這個點.根據惠更斯原理,連線B’的波前(即點B’)與A在介質1和介質2中傳播的波前(即過B’分別作兩個半圓的切線B’M和B’N,切點分別為M,N,圖中所示綠色直線)則切線B’M和B’N就是波前的包絡面(即折射和反射後所形成的新的波前),所形成兩條的新的波線總是垂直於包絡面,即AM⊥B’M,AN⊥B’N.則射線AN就是光線a的折射光線,射線AM就是光線a的反射光線.