Гюйгенс принципі

Жарықтың  толқындық табиғаты интерференция құбылысынан айқын білінеді. Бұл құбылысты табиғи жағдайда жиі бақылауға болады. Мыс., суға тамған май  мен мұнай кілегейлеріне, сабын көпіршіктеріне және слюданың жұқа қабыршағына күн сәулесі түскенде, олардың беттері қызыл-жасыл болып құлпырып тұрады. Мұндай жолақтардың түрлі түсті болуы көпіршік пен сұйықтыққа ақ жарық түскендіктен болады. Егер сабын көпіршігіне түсетін ақ жарықтың жолына, мыс., жасыл шыны қоятын болсақ, онда көпіршіктердің бетінде тек аралықтары қара-қоңыр жасыл жолақтар байқалады.

Басқаша айтқанда, жұқа пленканың бетіне бір түсті жарық түсірілсе, сонда аралары қара қоңыр жолақпен бөлінген бір түсті жолақтар байқалады, бірақ олардың жарықталынуы бірдей емес, Осындай жарық және қара қоңыр жолақтардың пайда болуы-жұқа пленканың  беттерінен шағылған жарық толқындары бір бірімен  қосылысқанда олардың бірін бірі  күшейтуі мен  әлсірету себебінен болатын құбылыс жарықтың интерференциясы д.а.

Интерференция құбылысы тек  жарық толқындарына ғана емес, мыс., су бетінен таралған толқындар да, дыбыс толқындарына да  интерференцияланады.

Егер бір система толқындарының өркештері мен сайлары дәл келсе (фазалары бірдей болса), онда толқындар системасы бірі бірі күшейтеді, ал керісінше, біреулерінің өркештері екіншілерінің сайларына дәл келсе (фазалары қарама-қарсы болса), онда толқындар бірін бірі әлсіретеді. Осыдай интерференциялық суреттер байқалу үшін кеңістіктің әрбір нүктесінде қосылысатын толқындар фазаларының айырмасы бақылау кезінде өзгермеуі, яғни тұрақты болуы тиіс.  Осындай фазалардың айырмасы уақытқа байланыса өзгермейтін толқындар когерентті толқындар деп аталады. Осыған сай когерентті толқын шығаратын толқын көздері когерент көздер д.а. Механикалық толқындар таралатын тербеліс көздерін өзара когерент етіп алуға болады. Бірақ, кәдімгі екі жарық көзі когерент бола алмайды.

Нақтылы жарық көздері аса дәл монохроматты жарық бермейтіндіктен кез келген бір бірінен тәуелсіз жарық көздерінен шыққан сәулелер когерентті болмайды. Жарықты жарық көздеріндегі әрбір атомдар шамамен »10-8c. Ғана үздіксіз жарық шығарып тұрады, одан соң оның жарық беруі тоқталады. Бірақ, ондай атомдар біраз уақыт өткен соң тағы да жарық бере бастауы мүмкін, сонда бұл жаңа  шыққан жарық толқындары мен алғашқы  жарық толқындарының фазаларының ешбір байланысы болмайды. Сонымен бақылау нүктесіне фазалары әрқилы, тәртіпсіз өзгеретін толқындар түседі де біраз уақыт қорытқы тербеліс амплитудасы өте үлкен болып, одан соң кеми келе ақыры нольге айналып кетуі мүмкін. Осының нәтижесінде ол нүктенің  жарықталынуы өзгеріп тұрады. Жарық толқындарының  фазалары  өте шапшаң өзгеретіндіктен  алынған нүктедегі жарықтың осылай  лезде өзгеруін бақылап болмайды, оның тек орташа мәні ғана  бақыланады. Егер берілген нүктеге жетіп қосылысқан жарық толқындарының фазаларының айырмасы бақылау кезінде өзгермей, тұрақты болса, яғни толқындар когерент болса, сонда алынған нүктедегі күрделі тербеліс  амплитудасы өзгермейді, оның мәні үлкен болса-жарықталынуы зор,  кіші болса-жарықталыну нашар болады, басқаша айтқанда, интерференциялық бейне байқалады.  Сөйтіп, тек когерент жарық толқындары ғана интерференцияланады.

Гюйгенс принципі

Жарықтың тәртібін Гюйгенс өзінің принципінде жазған, ол әрбір нүкте кеңістіктегі толқындық шепке жеткенде өзі екінші толқынның көзі болып табылады.

Егер тыныштықтағы өзенге  тас лақтыратын болсақ, осы тастың әсерінен толқын пайда болады ол толқын шеңбер тәрізді болады.  Осындай  толқын  тастың айналасында пайда болады. Бұл толқын толқындық шеп болып табылады. Егер де осы тастың түскен нүктесіне  дарық көзін орналастырсақ,  кішкентай шамды,  ода біз жарық толқынының  толқындық шебін аламыз,  егер де осы толқындық шепте  еркін произвольный нүктелермен белгілесек, онда  оларды да жарық толқындары таралатын кішкене жарық көздері деп қарастыруымызға болады. Міне осы кішкене қоршауларлар екінші ретті  толқыдар д.а.  егер олардың соңғы нүктелерін қоссақ, онда негізгі жарық көзінің жаңа толқындық  шебін аламыз , осындай шеңбер  жарықтың нүктелік  жаңа толқындық жазықтығы болады.  Осылайша жаңа нүктелік жарық көзін белгілеп екінші жарық  көздерін ңғ жаға толқындық шебін аламыз осылай шексіздікке дейін жалғаса береді.