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ホイヘンスの原理 ホイヘンスのげんり Huygens' principle

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

ホイヘンスの原理
ホイヘンスのげんり
Huygens' principle

光波の進行のありさまを作図の上で求めるために 1678年 C.ホイヘンスが唱えた原理で,光の波動説の重要な1つの根拠となった。光源から出た光波をまず一次波と考え,その波面の各点がまた光源となって二次波が発生し,次の波面はこれらの二次波の包絡面として得られると仮定して次々に波面を作図することで,光の直進,反射,屈折の現象を説明した。

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デジタル大辞泉の解説

ホイヘンス‐の‐げんり【ホイヘンスの原理】

前進する波面の各点から出る小さな無数の球面波が重なり合って、次の波面を作るという原理。1678年にホイヘンスが発表。

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百科事典マイペディアの解説

ホイヘンスの原理【ホイヘンスのげんり】

光の伝わり方を波動説から説明するためC.ホイヘンスが提唱した原理。一つの波面上のすべての点が波動の中心となってそれぞれ二次波を出し,これら二次波の包絡面が次の波面となり,こうして次々に波が進んでいくと考える。

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法則の辞典の解説

ホイヘンスの原理【Huygens principle】

光の波面上の各点は,二次波の源となりうる.それらの波の包絡面が,その後のある時刻の波面の位置を定める.

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世界大百科事典 第2版の解説

ホイヘンスのげんり【ホイヘンスの原理 Huygens’ principle】

波が広がっていくとき,波の谷または山のように位相の同じ点を連ねた面を波面という。波面が平面のときこれを平面波といい,波面が球面のときこれを球面波という。波面と波の進行方向は互いに垂直である。波面の伝わり方を説明するには,ある時刻における波面上の各点が波源になって新しい球面波を送り出すと考えればよい。この新しい球面波を二次波といい,次の波はこれら二次波の包絡面によって与えられる。これをホイヘンスの原理という。

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大辞林 第三版の解説

ホイヘンスのげんり【ホイヘンスの原理】

光波の進み方を説明するために、ホイヘンスによって1678年に提出された原理。ある時刻の波面上の各点を波源とする小さな波をつくり、その二次的な波を合成したものが次の時刻の波面を与えるとするもの。この原理によって、波の反射・屈折が説明された。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

ホイヘンスの原理
ほいへんすのげんり
Huygens' principle

オランダの物理学者のホイヘンスが1690年に光の波動説の基本原理として述べた、波の伝播(でんぱ)に関する仮説である。波面(波の位相が同じ値をもつ点からなる曲面)上の各点から、新たに二次波(素元波)が球面波として送り出される。これらの二次波の波面のすべてに接する曲面、すなわち包絡面(ほうらくめん)が、その後の時刻における波面になるとする。ホイヘンスはこの原理を用いて、よく知られた光の三性質、すなわち、一様な物質中における直進、異なる物質の境界面における反射と屈折を説明した。しかし、ホイヘンスの原理には二つの難点があった。その一つは、前進する波のほかに、後退する波の波面も生ずることになる点であり、他の一つは、光が不透明な物体に当たった場合におこる回折現象の説明ができない点である。
 フランスのフレネルは1818年、ホイヘンスの原理の後半部を修正して、前に述べた欠点を補った。フレネルによれば、一次波の波面上の各点から送り出される二次波の振幅は、その進行方向によって異なる。一次波と二次波の進行方向が同じ場合には振幅が最大、逆方向の場合には振幅がゼロで、一次波、二次波の進行方向の間の傾き角の増大とともに二次波の振幅は減少するものとする。これらの二次波は重ね合わせられ、互いに干渉する。フレネルによって修正されたホイヘンスの原理は、ホイヘンス‐フレネルの原理とよばれる。ドイツのキルヒホッフは1882年に、波を表す関数の満足する偏微分方程式、すなわち波動方程式から出発して、ホイヘンス‐フレネルの原理を数学的に証明した。[飼沼芳郎]

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世界大百科事典内のホイヘンスの原理の言及

【光】より

…ホイヘンスは光の速さが有限であること,交差する光が互いに妨げ合わないことから光を媒質を伝わる波とみなしたのであり,彼の波動説の本質は,〈媒質中に波動の源を囲む任意の閉曲面を考え,波がこの面上に到達すると,その各点が新しい波動の源となって球面波を送り出す。この閉曲面の外側の点における振動は,その点でのこれら球面波の重ね合せとして与えられる〉というホイヘンスの原理に示されている。ホイヘンスの原理は,光が直進すること,反射の法則,そして伝わる速さの異なる二つの媒質の境界で波動が屈折することを説明できたが,当時はニュートンの権威が学会を支配しており,粒子説のほうが主流であった。…

【ホイヘンス】より

…初期には光学器械の改良に関連し,レンズの屈折,倍率,球面収差を研究したが,複屈折現象の理論的説明を試みる中で,しだいに光の本性の問題を扱うようになった。彼はR.フックやI.G.パルディースらとは異なって発光体の微粒子を考えながらも,彼らと同様光の波動説を主張し,光の伝搬に関するホイヘンスの原理を確立して,これに基づいて光の反射,屈折,複屈折などの現象に説明を与えた。これらの成果は《光についての論考》(1690)にまとめられているが,この間には光学研究をもとに改良された望遠鏡を用いることで,土星の衛星(チタン)を発見している(1655)。…

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