Prinsip Huygens

 

Menurut prinsip Huygens setiap titik pada gelombang cahaya dapat dianggap sebagai pusat gelombang baru (sekunder) yang memancarkan gelombang baru ke sagala arah dengan cepat rambat yang sama dengan cepat rambat gelombang. Hal ini dapat menjelaskan proses pemantulan cahaya melalui visualisasi sebagai berikut:

Pada gambar diatas terlihat bahwa muka-gelombang datang AA’ menabrak bidang pantul MM’. posisi muka gelombang pada selang waktu t dapat dicari dengan menerapkan asas Huygens. Dengan sejumlah titik pada AA’ sebagai pusat, dapat ditarik sejumlah gelombang sekunder pada radius vt, dimana v  adalah cepat rmbat gelombang di medium 1. Gelombang sekunder yang muncul di dekat ujung atas AA’ menyebar tanpa penghalang dan membentuk muka gelombang yang baru yaitu garis OB. Namun gelombang sekunder yang berada di dekat ujung bawah AA’ terhalang bidang pantul, seandainya bidang pantul ditiadakan maka gelombang sekunder yang muncul adalah sepanjang garis BB”. efek bidang pantul adalah mengubah arah rambatan gelombang yang membentur bidang pantul tersebut, sehungga sebagian gelombang yang seharusnya menembus bidang pantul (warna abu-abu)  menjadi berubah arah dengan posisi tetap berada di sebelah kiri bidang pantul (warna merah) yaitu garis OB’. Jadi setelah selang waktu t maka gelombang primer (garis AA’) membentuk gelombang sekunder (garis BOB’).  Dengan proses yang sama, setelah selang waktu t berikutnya gelombang akan membentuk gelombang sekunder lagi sesuai garis CPC’.

Sudut ɸ adalah sudut antara sinar datang dengan permukaan bidang pantul yang selanjutnya disebut dengan sudut datang. Begitu pula dengan r yang merupakan sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul selanjutnya disebut dengan sudut pantul.

Berikut adalah visualisassi sinar datang dan sinar pantul untuk mengetahui hubungan antara sudut datang dan sudut pantul.

 

Dari titik O ditarik garis OP = vt yang tegak lurus terhadap garis AA’. Kemudian dari titik A ditarik garis AQ sepanjang vt yang tegak lurus terhadap garis sinar pantul OB. Maka didapatkan dua buah segitiga siku-siku yang sebangun, yaitu APO dan AQO (AQ = OP dan AO berhimpit) sehingga sudut ɸ sama dengan sudut r. sudut datang sama dengan sudut pantul.