El Principio de Huygens es una doctrina que explica cómo un punto de un frente de onda puede considerase una fuente de ondas esféricas secundarias. Las cuales se extienden hacia adelante a la velocidad de la luz. La ley que se explica mediante el principio es importante para entender la naturaleza de la propagación de las ondas. Aunque en el pasado recibía otro nombre, hoy es mundialmente conocido por ser el Principio de Huygens.
Todo empezó gracias al científico Vhristian Huygens, luego de descubrir que la luz posee una forma de onda. Luego de un estudio, entendió que la luz se propaga en forma de ondas y se necesita un medio en el cual pueda propagarse. Por la que esta no va en todas las direcciones posibles, sino que se necesita un punto de partida que lo ponga hacia adelante.
Hyugens tenía una idea firme sobre la importancia de la naturaleza de la propagación de las ondas para poder explicar, por ejemplo, qué sucede con el sonido. Y se puede emplear para definir otros fenómenos como la reflexión, refracción y la interferencia. O, en general, cualquier cosa que experimente el fenómeno de una ola. Aplicando el Principio de Huygens se sabrá cómo la luz pasa a través de una ranura y otros espacios.
A continuación, hablaremos en detalle sobre la doctrina de Hyugens, un estudio importante en la propagación, dirección y velocidad que puede tener la luz. Si quieres saber más sobre este principio, cómo funciona, qué se establece y cuáles son los ejemplos más importantes, te invitamos a que sigas con nosotros. ¡Acompáñanos hasta el final del artículo! ¡Comencemos!
¿Qué es el Principio de Huygens?
El Principio de Huygens es una idea generalmente aceptada que establece los puntos de una fuente onda. También explica que esta en realidad es una fuente de wavelets que se extiende en una dirección hacia adelante, a la misma velocidad que tendría la onda fuente. El nuevo frente de ola, por su parte, se define como una línea tangente de todas las wavelets.
Gracias a este principio se puede visualizar correctamente visualizar la refracción. Si los puntos en frente de onda en el límite de un medio diferente sirven como fuentes para dar luz que se propaga. Y, por supuesto, se podrá notar por qué cambia la dirección de la propagación de la luz.
La visión principal del Principio de Huygens permitió notar una visualización de cómo la luz penetra en la sombra geométrica de una manera que la vista de las partículas no podía realizar.
¿Quién inventó el Principio de Huygens?
La primera persona en explicar cómo funcionaban las leyes de la óptica geométrica fue el científico Christiaan Huygens en el año 1670. En ese momento, por supuesto, nadie le prestó la atención requerida para un importante fenómeno. Su trabajo fue redescubierto eventualmente gracias al triunfo de la famosa teoría de las olas.
En los comienzos de la teoría, el científico tenía un planteamiento importante sobe la propagación de las ondas y cómo se visualizaba en el día a día. De acuerdo a los primeros escritos que tuvo Huygens, cada onda de luz plana se propagará a través del espacio libre a la velocidad de la luz. Los rayos de luz que generalmente asociamos con este frente de onda se propagarán en una línea recta.
Gracias al descubrimiento visto en el Principio de Huygens, se puede dar cuenta que las leyes de reflexión y refracción aplican a este descubrimiento. Si se entiende adecuadamente, muchos otros fenómenos en el día a día sobre la naturaleza de la propagación se hacen visibles.
¿En qué consiste el Principio de Huygens?
El principio se puede notar como una técnica útil para poder determinar cómo y dónde se propagan las ondas. En el año 1678, que fue cuando Huygens propuso la teoría, explicó que cada punto que toca una perturbación luminosa se convertirá en una fuente de onda esférica.
La cantidad que se suma de las ondas secundarias, que son el resultado de una perturbación, determinará adecuadamente la forma de la nueva onda. Por otro lado, las ondas secundarias que viajan hacia adelante desde su punto de origen también serán determinadas por las ondas.
Todo esto lleva a una explicación de la propagación de las ondas lineales y esféricas, lo que comúnmente se conoce como efecto de difracción. A esto nos referimos a que tienen gran similitud y suele estudiarse junto.
Sin embargo, a pesar de ser una gran idea, el Principio de Huygens no pudo explicar concretamente lo que se conoce como los efectos de la difracción. Lo cual son las desviaciones de la propagación rectilínea una vez que la luz toca los bordes, pantallas y aberturas de un espacio determinado.
¿Dónde funciona el Principio de Huygens?
El Principio de Huygens funciona para todas las ondas conocidas a día de hoy. Y aunque el estudio generalmente se centra en la luz, es posible aplicar la ecuación para otros tipos de ondas importantes. Asimismo, los científicos utilizan las singularidades de la doctrina para describir minuciosamente la reflexión, refracción la interferencia de las ondas.
En el caso de la refracción, el principio se aplica mediante un frente de onda recto que viaja de un medio a otro donde su velocidad es menor. Por otro lado, en la reflexión, las ideas se aplican en un frente de onda recto que golpea un espejo.
¿Dónde es útil para Principio de Huygens?
Las ideas establecidas por Hyugens son útiles para establecer una vista de onda en lugar de una vista de las partículas de luz para la óptica ordinaria. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, dejó una serie de preguntas sin respuesta. Por ejemplo, con su vista de cada punto en un frente de onda como fuente, no dio una explicación concreta de por qué no se propagó tanto hacia atrás como hacia adelante.
Ejemplo del Principio de Huygens
La verdad es que la explicación del Principio de Huygens es algo que has experimentado pero de lo que no te has dado cuenta. Se aplica para todas las ondas, pero es más fácil de explicar utilizando la del sonido. Si alguien está tocando música en su habitación, con la puerta cerrada, es posible que no pueda escucharla mientras camina por la sala.
Sin embargo, si esa persona abre su puerta mientras reproduce música, puede escucharlo no solo directamente frente a la puerta, sino también a una distancia considerable de la casa. Es lo que se conoce como el efecto directo de difracción.