1. Principio de Huygens

Como ya has podido intuir, la propagación de una onda depende del movimiento de su frente de onda, es decir, de cada superficie que pasa por los puntos que se encuentran en la misma fase.

Según prosigue el frente de onda, el movimiento ondulatorio se va extendiendo alcanzando a nuevos puntos del medio que rodea al centro emisor. Christiaan Huygens (1629-1695) ideó un modelo geométrico, en 1690, que permitía la construcción de cualquier frente de onda para un instante dado, sabiendo la posición del frente en un momento anterior. Para llegar a ello, Huygens planteó que cuando la energía del movimiento ondulatorio alcanza al mismo tiempo los puntos de un frente de ondas, la perturbación recibida hace que cada uno de estos puntos oscile generando nuevas ondas, secundarias. La gran cantidad de ondas secundarias que se generan no son percibidas, sin embargo, la envolvente sí.

Ello le permitió establecer un principio que puede enunciarse de la siguiente forma:

"Cada punto de un frente de ondas puede considerarse como un foco secundario de nuevas ondas, cuya envolvente es el nuevo frente de ondas".

Si se desea aplicar el principio (ver animación), basta con trazar pequeñas circunferencias de igual radio con centros en diferentes puntos del frente de ondas, y luego se traza una recta tangente a cada una de esas circunferencias, la cual representará la envolvente de los círculos, la cual constituye el nuevo frente de ondas.

Elaboración propia

Una consecuencia, evidentemente lógica, que puedes extraer del principio de Huygens es la coincidencia en el tiempo de todos los rayos en recorrer la distancia entre dos frente de onda consecutivos.  El principio de Huygens es muy útil para poder hacer una interpretación de bastantes propiedades del movimiento ondulatorio. Cuando se construye los modelos desde este principio para poder explicar los fenómenos ondulatorios, es habitual emplear razonamientos donde se suponen rayos paralelos y los frentes de onda planos. Aunque la onda se origine como una onda circular o esférica, esta simplificación es adecuada en análisis de comportamiento a una distancia considerable del emisor. En tales condiciones, la curvatura es despreciable. Así mismo, te hago constar que hubo otro gran aporte a este principio. Fresnel completó éste, por ello, en muchos libros de texto puedes encontrar el enunciado bajo el título de principio de Huygens-Fresnel. Fresnel demostro que las ondas secundarias que se propagan en dirección contraria al sentido de la propagación de las ondas primarias, transportaban energía nula, por lo tanto, se puede establecer que tales no tienen existencia.