Zasada Huygensa (czytaj: hojchensa) sformułowana przez Christiaana Huygensa mówiąca, iż każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze sobą. Wypadkową powierzchnię falową tworzy powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych i ją właśnie obserwujemy w ośrodku.

Z zasady Huygensa wynika, iż fale rozchodzą się izotropowo, a więc również wstecznie. W rzeczywistości nie jest to osiągalne, co zostało udowodnione empirycznie. Poprawkę zasady wprowadził Kirchhoff dodając współczynnik kierunkowy, równy:

własności falowe światła

w oddziaływaniach światła z materią

W oddziaływaniach światła z materią uwidaczniają się jego własności falowe i korpuskularne (dualizm falowo-korpuskularny).

W oddziaływaniach biernych, takich jak: odbicie, załamanie, dyfrakcja, interferencja, polaryzacja, ujawniają się falowe własności światła (częstotliwość światła w tych zjawiskach nie ulega zmianie), a w oddziaływaniach czynnych, np. w absorpcji promieniowania doprowadzającej do fotoluminescencji, zjawiska fotoelektrycznego (emisja fotoelektronowa) i jonizacji ? ujawniają się własności korpuskularne, fotonowe (foton).

Własności światła, czy to falowe, czy korpuskularne, przejawiają się w różnym stopniu, zależnie od długości fali.

W przypadku fal krótkich przeważają własności korpuskularne, w przypadku fal długich ? własności falowe.

W próżni światło rozchodzi się ze stałą prędkością c = 299792,458 km/s, a w innych ośrodkach z prędkościami (grupowymi) zawsze mniejszymi, zależnymi od długości fali i rodzaju ośrodka. Zależność ta jest przyczyną rozszczepienia światła (dyspersja światła) białego, które zawiera fale o wszystkich długościach w odpowiednich proporcjach.

Otrzymuje się w ten sposób ciągłe widmo światła białego, składające się z ciągu barw od fioletu do czerwieni przechodzących jedna w drugą, przy czym każdej barwie odpowiada określona długość fali i natężenie.

Najsilniejszym źródłem światła, docierającego do Ziemi, jest Słońce promieniujące energię powstałą w wyniku zachodzących w jego wnętrzu reakcji termojądrowych.

Źródłami światła są także ciała stałe, ciekłe i gazowe emitujące światło najczęściej w wyniku wzbudzenia termicznego (żarówka), elektrycznego (lampa wyładowcza), absorpcji promieniowania (lampa fluorescencyjna), reakcji chemicznych (niektóre organizmy żywe, np. nocoświetlik).

W zależności od temperatury źródła zmienia się rozkład natężeń w jego widmie, a zatem i barwa emitowanego przez to źródło światła.

W niższych temperaturach przeważa czerwień, w wyższych ? błękit, fiolet.

Światło białe otrzymuje się gdy temp. żarzącego ciała wynosi ok. 6000°C.

Światło słoneczne odgrywało i odgrywa decydującą rolę w rozwoju i utrzymaniu życia na Ziemi, przede wszystkim jako podstawowe źródło energii świata organicznego. Kosztem energii światła słonecznego zachodzą w samożywnych organizmach roślinnych, głównie w roślinach zielonych, procesy fotosyntezy, w wyniku których powstają złożone związki organiczne magazynujące energię promieniowania słonecznego w postaci energii wiązań chemicznych.

W rezultacie odżywiania się organizmów cudzożywnych (także człowieka) pokarmem pochodzenia roślinnego, następuje przepływ zmagazynowanej w pokarmie energii do dalszych ogniw łańcucha pokarmowego i dalsze jej przemiany w inne postacie energii, np. energię mechaniczną.

Także wykorzystywane przez człowieka paliwa: torf, węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, powstały z dawno wymarłych i podległych skomplikowanym przemianom organizmów roślinnych i zwierzęcych, które zmagazynowały energię świetlną.

Światło słoneczne jest dla organizmów żywych również bezpośrednim źródłem ciepła.

Dyfrakcja światła polega na odchyleniu

Dyfrakcja światła polega na odchyleniu kierunku rozchodzenia się światła od pierwotnego kierunku, kiedy przechodzi ono przez niewielkie szczeliny, otwory lub natrafia na przeszkody. Kiedy promienie świetlne przechodzą przez wąską szczelinę, uginają się na boki i wiązka światła się rozszerza. Zjawisko to nazywane jest dyfrakcją i zachodzi dla wszystkich rodzajów fal. Szerokość szczeliny powinna być mniej więcej taka, jak długość fali. Siatka dyfrakcyjna składa się z szeregu cienkich rowków lub nacięć. Białe światło odbite od siatki lub przechodzące przez nią ugina się tworząc kilka rzędów widma. Interferencja pomiędzy ugiętymi promieniami powoduje powstanie kolorowych pasm. Ich kolejność jest odwrotna niż w widmie otrzymanym za pomocą pryzmatu. Kolory widoczne na płycie kompaktowej to właśnie widmo dyfrakcyjne, które powstaje w wyniku odbicia światła od drobnych nacięć na powierzchni płyty.

Dyfrakcja światła na pojedynczej szczelinie

  Na drodze monochromatycznej wiązki światła spójnego (np. z lasera) ustawiona jest przesłona z wąską szczeliną. Zgodnie z zasadą Huygensa, każdy punkt szczeliny staje się źródłem fal kulistych. Za szczeliną rozchodzą się więc fale, których nakładanie się - interferencja (patrz symulacja nr 14, "Interferencja dwóch fal kolistych lub kulistych") - powoduje, że na ekranie pojawiają się jasne i ciemne prążki, a nie jeden jasny prążek - geometryczny obraz szczeliny. Światło uległo ugięciu - dyfrakcji.
  W symulowanym doświadczeniu można zmieniać długość fali padającego światła, szerokość szczeliny oraz mierzyć kąt między kierunkiem padającej na szczelinę wiązki, a prostą łączącą szczelinę ze środkami jasnych lub ciemnych prążków na ekranie (dla prążków jasnych są to kierunki wiązek ugiętych na szczelinie).
  Okno programu składa się z trzech części. Z lewej strony u góry przedstawione jest symulowane doświadczenie - przesłona ze szczeliną, wiązka światła oraz ekran z powstającym na nim obrazem. Z lewej strony u dołu pokazany jest powstający obraz dyfrakcyjny lub wykres zależności natężenia światła od położenia na ekranie, zgodnie z zaznaczonym polem wyboru w prawej (zielonej) części okna, która jest obszarem kontrolnym programu.

Wybór długości fali
  W oknie "Długość fali" wpisujemy odpowiednią wartość (z zakresu od 380 do 780nm) lub "przeciągamy" myszką sąsiedni suwak.

Wybór szerokości d szczeliny
  W oknie "Szerokość szczeliny" wpisujemy odpowiednią wartość (z zakresu od 500 do 5000nm) lub "przeciągamy" myszką sąsiedni suwak.

Pomiar kąta między kierunkiem padającej na szczeliny wiązki, a prostą łączącą szczeliny z wybranym punktem na ekranie.
  Przeciąganie myszką suwaka "Kąt" powoduje przesuwanie na ekranie, symetrycznie względem kierunku padającej wiązki, strzałek (w przypadku wykresu natężenia - czerwonych kropek). Wskazują one punkty, dla których wykonywany jest pomiar kąta. Ustawienie strzałek na środku jasnych (maksimum natężenia) prążków pozwala na wyznaczenie kąta ugięcia wiązki światła na szczelinie. Wynik podawany jest w polu "Kąt". Jeśli w pole to wpisana zostanie wartość kąta, strzałki wskażą odpowiadające jej miejsca na ekranie.
   W polu "Względne natężenie" podawane jest natężenie światła we wskazanym strzałką miejsu na ekranie, względem natężenia w maksimum zerowego rzędu (część wiązki przechodząca "na wprost" przez szczeliny).

   Rozwijane listy "Maksima" i "Minima" podają obliczone wartości kątów odpowiednio dla maksimów natężenia (prążków jasnych) i minimów natężenia (prążków ciemnych) zgodnie z warunkami:

_max  =0    lub      b sin _max  =  ( k_max + ½) 

b sin _min  =  k_min 

b	... szerokość szczeliny
max	... kąt określający położenie jasnego prążka na ekranie
kmax	... rząd maksimum ( 1, 2, ...)
min	... kąt określający położenie ciemnego prążka na ekranie
kmin	... rząd minimum ( 1, 2, ...)
	... długość fali

---