Considere el caso de una fuente puntual ubicada en un punto P 0 que vibra a una frecuencia f , donde la perturbación se describe mediante una variable compleja U 0 . Genera una onda esférica con longitud de onda λ, número de onda k = 2π/λ. La perturbación de la onda primaria en el punto Q ubicado a una distancia r 0 de P está dada por
ya que la magnitud disminuye en proporción inversa a la distancia recorrida, y la fase cambia como k veces la distancia recorrida.
Utilizando la teoría de Huygen y el principio de superposición de ondas, la perturbación en un punto adicional P se encuentra sumando las contribuciones de cada punto en la esfera de radio r 0 . Para estar de acuerdo con los resultados experimentales, Fresnel encontró que las contribuciones individuales de las ondas secundarias en la esfera tenían que multiplicarse por una constante, i /λ, y por un factor de inclinación adicional, K (χ). La primera suposición significa que las ondas secundarias oscilan a un cuarto de ciclo desfasadas con respecto a la onda primaria, y que la magnitud de las ondas secundarias está en una proporción de 1: λ con respecto a la onda primaria. También supuso que K (χ) tenía un valor máximo cuando χ=0, y era igual a cero cuando χ = π/2. La perturbación en P viene entonces dada por:
donde S describe la superficie de la esfera y s es la distancia entre Q y P.
Fresnel utilizó un método de construcción de zonas para encontrar valores aproximados de K para las diferentes zonas, [1] lo que le permitió hacer predicciones que estaban de acuerdo con los resultados experimentales.
Las diversas suposiciones hechas por Fresnel emergen automáticamente en la fórmula de difracción de Kirchhoff , [1] a la que el principio de Huygens-Fresnel puede considerarse una aproximación. Kirchoff da la siguiente expresión para K(χ):
Esto incorpora el cambio de fase de un cuarto de ciclo y la magnitud reducida; K tiene un valor máximo en χ = 0 como en el principio de Huygens-Fresnel; sin embargo, K no es igual a cero en χ = π/2. Epzcaw ( discusión ) 14:44, 23 de abril de 2011 (UTC)
Referencias
Texto eliminado en cursiva.
(lo cual en la mayoría de los casos es cierto, como se descubrió más tarde, debido a la superposición (= suma o interferencia ) de todas las ondas primarias, secundarias, treciarias, etc.) Estas suposiciones tienen un fundamento físico obvio
Longhurst – “En la teoría no queda claro por qué las fuentes secundarias no producen ningún efecto en la dirección inversa”
De hecho, Fresnel (no Huygens) fue capaz de predecir muchos aspectos de la propagación de las ondas, pero sólo añadiendo suposiciones arbitrarias sin fundamento físico.
Born y Wolf: “Sin embargo, las suposiciones adicionales deben considerarse como una forma puramente conveniente de interpretar las expresiones matemáticas y como carentes de significado físico”
No veo ninguna base para suponer que todas las ondas se propagan en una esfera uniforme debido a la "isotropía" del espacio. El único tipo de fuente de onda que se propagaría esféricamente sería una explosión, y eso sólo se debe a que múltiples fuentes se propagan simultáneamente desde el mismo punto en todas direcciones. Los mecanismos de creación de ondas, la compresión y la rarefacción se producen debido a movimientos lineales en una dirección única específica. Esto no es algo que pueda producir alguna vez una perturbación esférica, simétrica y uniforme en todas las direcciones. - Comentario anterior sin firmar agregado por 107.77.199.210 ( charla ) 12:08, 20 de julio de 2018 (UTC)
El principio de Huygens explica de forma sencilla y elegante muchos aspectos de la propagación de ondas, incluida la difracción.
Longhurst: “(La teoría de Huygens) no fue suficiente para explicar en detalle las desviaciones de la propagación exactamente rectilínea de la luz que se encuentran en los casos de difracción”
“El principio de Huygens se deriva de la isotropía del espacio (o de los medios en los que se propaga la onda): una perturbación local (que a su vez puede ser causada por una onda que pasa) se propaga en todas direcciones indiscriminadamente simplemente porque todas las direcciones en los medios isotrópicos (o el espacio) son iguales. .”
Cite una fuente de referencia para justificar esta afirmación, no mencionada en Born and Wolf, Longhurst, Heavens & Ditcuburn. La fórmula de difracción de Kirchhoff utiliza varias aproximaciones al aplicar el teoma de Green a la ecuación de onda básica en la que los supuestos arbitrarios de Fresnel emergen de las matemáticas/física en lugar de conectarse para obtener la respuesta correcta.
y terciario, etc.) No encuentro mención de ondas terciarias en ninguna parte de la literatura.
Epzcaw ( discusión ) 13:54, 11 de mayo de 2011 (UTC)
He transferido el material sobre QED a una sección separada, aunque realmente no veo por qué necesita estar en el artículo. También modifiqué parte de la declaración y mejoré el inglés.
Es incorrecto decir que "el principio de Huygens-Fresnel se deriva de la isotropía del espacio", ya que Huygens-Fresnel ha incorporado la anisotropía en forma de factor de inclinación u oblicuidad. El principio de Huygen tampoco implica isotropía, ya que parte del supuesto incorrecto de que no hay propagación hacia atrás, pero si esto se ignora, entonces supongo que se podría aceptar la afirmación de que "El principio de Huygens se deriva de la isotropía del espacio". Esto debe estar respaldado por una fuente confiable.
La afirmación de que "el principio de Huygens-Fresnel es fundamental para la electrodinámica cuántica (QED)" se ha modificado por "El principio de Huygens es fundamental para la electrodinámica cuántica (QED)". Nuevamente, esto debe respaldarse con referencia a una fuente confiable. Wikipedia no existe para la expresión de opiniones individuales, sino como una enciclopedia del conocimiento existente; consulte Wikipedia: conjunto de reglas simplificadas#Escribir artículos de alta calidad.
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No estoy muy seguro de por qué la afirmación sobre la precisión de la QED es relevante aquí, pero la dejé de todos modos. (¡¡Es bastante impresionante!!). Epzcaw ( discusión ) 17:49, 13 de mayo de 2011 (UTC)
Esto es lo que eliminé: Sin embargo, la fuente afirma además: "Sin embargo, Schwartz estaba expresando la visión clásica (es decir, de finales del siglo XIX) del electromagnetismo. La propagación de la luz en la teoría cuántica de campos en realidad es consistente con la interpretación misma del principio de Huygens. que Schwartz consideraba una tontería".
Esta afirmación es discutible y es una opinión del autor del artículo y ni siquiera de Schwartz https://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Huygens%E2%80%93Fresnel_principle/Wikipedia:No_original_research
Dudo que un premio Nobel en QFT ya que Schwartz no tenga en mente de primera mano los problemas de QFT con la propagación de ondas/partículas en el vacío.
Referencias
El artículo dice "Lisle había observado esto cincuenta años antes [que Arago]", pero nuestro artículo para el anuncio de Arago tiene fuentes que dicen que Joseph-Nicolas Delisle y Giacomo F. Maraldi lo observaron de forma independiente casi un siglo antes, no cincuenta años. Jason Quinn ( charla ) 15:16, 12 de marzo de 2022 (UTC)
