네덜란드의 호이겐스는 1678년 빛의 파동설에 입각하여 빛의 진행에 관한 학설을 발표했다.
호이겐스가 발견한 이 원리는 매질 속을 전파하는 광파의 파면상의 모든 점은 거기서 발하는 2차파의 새로운 파원으로 간주할 수 있다는 것이다. 이에 의하면 어떤 시각의 파면의 위치를 알면, 조금 후의 시각의 파면을 간단한 작도로 구할 수 있다. 호이겐스는 이 원리에 의하여 반사, 굴절의 현상을 설명하였다.
그러나 호이겐스 원리는 임의의 모양의 파면이 그다음 파면을 형성하는 형태를 추측하거나, 파의 진행속도가 다른 지역으로 들어갈 때 굴절하는 양상, 또는 파동의 회절을 설명하는데에 좋은 수단을 제공하기는 하지만 문제점을 가지고 있다. 즉 점 파원은 사방으로 동일한 세기의 파동을 만들므로 파면의 진행방향에 반대되는 방향으로의 파동도 생겨나야 하나 이러한 것은 관측할 수 없다.
호이겐스 원리가 근사식에 불과하기는 하지만 진행방향과 크게 벗어나지 않은 방향으로의 파동의 세기는 거의 대등하므로 굴절, 반사, 간섭, 회절 등의 파동의 여러 현상을 설명하는데에 매우 유용하게 쓸 수 있다.
그 후 이 원리는 이 점을 고려한 A.J.프레넬에 의하여 확장되었다. 프레넬은 2차파가 간섭한 결과라고 하는 생각을 보충하여 호이겐스의 원리를 완전하게 하였다. 따라서 이것을 '프레넬-호이겐스의 원리'라고도 한다.
- 사이언스 올 제공
- 저작권자 2004-09-30 ⓒ ScienceTimes
관련기사