在惠更斯原理中，波前上的每一個點相當於一個球面波的子波源，那麼為什麼不會產生向後傳播的新的波前呢？

Windy雨落2020-05-13 23:01:09

謝邀，這是個好問題，因為你想得其實特別對，惠更斯原理的傳輸路徑上的點波源真的是可以向相反方向傳播的！

那麼為什麼會感受不到呢？（其實能感受到！後面會舉例）

其實是因為波的傳播具有相位，而點波源逆向傳播的振幅實際上是疊加在前一點的點波源上（這個其實是合理的，因為兩者的波源存在相位差，可是頻率相同，所以說是可以疊加的），然後根據惠更斯原理，這個疊加的新波源會再向外延展波，也就是延展了回去，這樣逆推直至最早的波源，波源也會把新疊加的波沿著原路傳過去，總體上波一定會向更遠處傳播，自然在宏觀上是向外傳播的。

好了現在寫出例子，一滴水滴到水面上盪漾出波紋，你會看到一圈一圈的波紋中心在水剛滴下的第二個波峰非常高（甚至能把水滴拋起來，這其實就是惠更斯原理疊加的結果）後面因為能量向遠處傳播逸散，水滴點也慢慢降低了振幅。

當然你可以用惠更斯原理推導反射定律和折射定律模型，你會發現即使是光這種會有單一方向的波（鐳射，高斯光束近似為單一方向），也可以用惠更斯原理解釋為什麼宏觀上只是單一方向傳播，甚至可以解釋費馬定理，也就是極值光程傳播光路。

Niel Dan2020-07-05 09:19:45

我覺得這是這個疑問是因為惠更斯原理給我們的誤導，因為我們都知道：（機械）波的傳播本身沒有質點的向外運動，而是相位的傳播；質點做振動； 配合惠更斯原理，子波可以看做波源；所以覺得惠更斯原理非常合理，自然；很容易誤以為子波的波源和真正的波源是一樣或者類似的（源於質點的振動）；所以就會有這種疑問。（我自己以前是這麼理解的，也有同樣的疑問）

實際上惠更斯原理開始就做了假設沒有向後傳播的子波（否則就不符合實際）；後來菲涅爾補充子波向不同方向有不同的相位；這都說明子波作為波源和質點的振動是不相關的；所以我覺得惠更斯原理雖然叫做‘原理’，但本身不是‘第一義’；第一義應該是波動方程；惠更斯原理只不過是基於實驗結果和波動方程的結果給出的一個便於計算和分析的幾何法則而已。（因為惠更斯提出這個原理的時候還沒有波動方程）；本身並不是自然成立的。

為什麼波向前而不是向後？ 因為波動方程的解就是如此。 實際上，只有對於一維和三維的波動方程（球面波）的解才能寫成f（r-vt）形式，惠更斯原理才成立，對於二維波動方程不能寫成簡單的f（x-vt）形式，惠更斯原理就不成立了。

（可以參見：

https：//www。

mathpages。com/home/kmat

h242/kmath242。htm

）

何古2021-10-25 13:33:00

想波前波後有點歪了。考慮一下相位，很容易想明白的。

波的傳遞，微觀上，總是從提前相位的質點，把能量傳遞給滯後相位的質點。受力分析就是相位超前的質點總是在相位滯後的質點的運動的前方，拉動滯後質點（儘管不一定是拉力，但這麼理解沒問題）。某質點之所以是波前，是因為它相位滯後，所以被後方質點帶動（拉動）。

明白了相位關係，就很容易明白，為什麼某點的子波沒有反向傳播？因為反方向上的質點相位比它更超前。超前相位質點只能把能量傳給它，直到能量耗盡，相位重置，才能反向吸收能量。

問題之外：有個直觀的實驗能幫助你理解這個問題。共振演示實驗。沒錯是共振。

兩個等長單擺A、B共用一個擺梁，單擺A作為共振源。

實驗現象，可以看到單擺A振幅越來越小，單擺B振幅越來越大，直到單擺A完全停擺，兩單擺再互換角色。這實際上完美的演示了“相位決定波的傳播方向”這個規律。

自然有大道2021-10-27 23:10:49

由作用與變化統一規律決定。