หลักการของฮอยเกนส์ (Huygens’ principle) เป็นหลักการที่อธิบายการแผ่ของคลื่น โดยกล่าวว่าที่แต่ละจุดบนหน้าคลื่นที่กำลังเคลื่อนตัว จะกระทำตัวเสมือนเป็นจุดศูนย์กลางกำเนิดคลื่นใหม่ และหน้าคลื่นที่เคลื่อนตัวออกไปจะเสมือนกับเป็นผลรวมของคลื่นย่อย ซึ่งกำเนิดขึ้นจากจุดที่หน้าคลื่นเดิมได้วิ่งผ่าน
หลักการของฮอยเกนส์สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ของคลื่นได้ เช่น การเลี้ยวเบน การแทรกสอด และการสะท้อน
หลักการของฮอยเกนส์สามารถสรุปได้ดังนี้
- ที่แต่ละจุดบนหน้าคลื่นที่กำลังเคลื่อนตัว จะกระทำตัวเสมือนเป็นจุดศูนย์กลางกำเนิดคลื่นใหม่
- คลื่นย่อยที่กำเนิดขึ้นจากจุดศูนย์กลางแต่ละจุด จะแผ่ออกไปในลักษณะทรงกลม
- หน้าคลื่นที่เคลื่อนตัวออกไปจะเสมือนกับเป็นผลรวมของคลื่นย่อย ซึ่งกำเนิดขึ้นจากจุดที่หน้าคลื่นเดิมได้วิ่งผ่าน
ตัวอย่างการใช้หลักการของฮอยเกนส์
- การเลี้ยวเบน
ตามหลักการของฮอยเกนส์ คลื่นย่อยที่เคลื่อนที่ผ่านช่องแคบจะเกิดการกระจายตัวออกด้านข้าง เมื่อคลื่นย่อยเหล่านี้เคลื่อนที่ไปกระทบกับวัตถุที่อยู่ด้านหลังช่องแคบ จะเกิดการรวมกันของคลื่นย่อยทำให้เกิดปรากฏการณ์การเลี้ยวเบน
- การแทรกสอด
ตามหลักการของฮอยเกนส์ คลื่นย่อยที่เคลื่อนที่มาเจอกันจะเกิดการสั่นสะเทือนร่วมกัน เมื่อคลื่นย่อยสองคลื่นที่มีแอมพลิจูดเท่ากันเคลื่อนที่มาเจอกันแบบตรงกันข้าม จะเกิดการลบล้างกันทำให้เกิดปรากฏการณ์การแทรกสอดเชิงลบ
- การสะท้อน
ตามหลักการของฮอยเกนส์ เมื่อคลื่นกระทบกับพื้นผิวเรียบ คลื่นย่อยที่สะท้อนกลับจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับคลื่นตกกระทบ
สรุป
หลักการของฮอยเกนส์เป็นหลักการที่สำคัญในการอธิบายการแผ่ของคลื่น สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ของคลื่นได้ เช่น การเลี้ยวเบน การแทรกสอด และการสะท้อน