Ist die Wellentheorie von Huygens noch richtig?

Wir müssen die Einzelheiten der Wellentheorie von Huygens studieren , obwohl wir heute die elektromagnetische Theorie, die Quantentheorie haben. Ist es noch richtig oder nicht?

Was meinst du mit richtig? Wenn Sie meinen, in einfachen Situationen meistens die richtigen Ergebnisse vorherzusagen, dann ist es natürlich immer noch richtig! Es ist nicht so, dass sich die Wellen im letzten Jahrhundert verändert hätten. Huygens Prinzip ist eine großartige Möglichkeit, über Wellen nachzudenken; Es baut Intuition auf und liefert wirklich leicht korrekte Ergebnisse.
Wenn Sie "ist die ultimative Wahrheit" meinen, dann nein, das war es nie. Aber auch keine „elektromagnetische Theorie“.

Antworten (3)

Die Wellentheorie von Huygens ist das, was Sie eine skalare Beugungstheorie des Lichts erster Ordnung nennen. Was also beschreibt es und was nicht?

  • Erste Ordnung bedeutet, dass elektromagnetische Effekte wie induzierte Ströme in Oberflächen etc. vernachlässigt werden. Diese können beschrieben werden, indem die Maxwell-Gleichungen für dasselbe System gelöst werden, anstatt mit dem Wellenbild zu arbeiten.
  • Das Lösen der Maxwell-Gleichungen würde auch die zweite Einschränkung aufheben: Die skalare Natur der Theorie bedeutet, dass Polarisationseffekte ignoriert werden. Dies wird zu einem Problem, wenn mit optischen Geräten gearbeitet wird, die Kreuzpolarisationsstreuung unterstützen.
  • Nichtlineare optische Effekte können tatsächlich bis zu einem gewissen Grad in Huygens Theorie eingearbeitet werden, indem die zeitabhängige Form der Welle berücksichtigt wird.
  • Die schwierigste Frage ist, inwieweit die Theorie Quantentheorie ist. Das Wellenbild beschreibt bereits Interferenzen und andere Quanteneffekte, zB Kohärenz des Wellenfeldes im Orts- und Zeitbereich kann einbezogen werden. Man gerät in Schwierigkeiten, wenn man in das Einzelphotonen- oder Impulsregime gelangt. Hier muss eine quantenmechanische Theorie (oder in einigen Kontexten sogar eine Quantenfeldtheorie) verwendet werden.

Hinweis: Diese Liste soll eine Zusammenfassung der Annäherungen in der Theorie der Huygens-Wavelets und des Anwendungsbereichs sein .

Wo ist die Liste? :)

Huygens arbeitete mit skalaren Longitudinalwellen. Dies wurde 1821 von Fresnel als falsch bewiesen, der zeigte, dass Polarisation Transversalwellen erfordert.

Eine (relevante, aber unvollständige) Geschichte des Lichts und wie gut verschiedene Modelle bestimmte Experimente erklären, wird in meinem kürzlich erschienenen Vortrag „Klassische Modelle für Quantenlicht“ gegeben; siehe http://arnold-neumaier.at/papers/physpapers.html#CQlightslides

Das Prinzip von Huygen hat gewisse Einschränkungen.

Sie können jedoch nicht sagen, dass es falsch ist. Wie die Dalton-Theorie, die Theorie von Thomson, die Theorie von Rutherford, die Theorie von Huygen, waren sie Sprungbretter zum Studium der Optik. Sogar wir können zum Beispiel Licht als Welle betrachten – wenn wir eine Kerze in einem dunklen Raum anzünden, würde sie Licht um alle Seiten verteilen, also können wir Licht hier als Welle betrachten.

Ist die Wellentheorie von Huygens noch richtig?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v