Принцип Гюйгенса утверждает, что каждая точка волновой поверхности является источником вторичных волн.
Этот принцип дает возможность по известному в момент времени t положению фронта волны найти его положение в следующий момент времени t + ?t.
Рассмотрим в рамках этого принципа закон преломления света. На границе двух оптических сред 1 и 2 падает плоская волна под углом падения ? (рис.3.2). В момент времени, когда луч а достигает границы раздела (точка А) и переходит в вторую среду, луч b достигает точки С. За время ?t луч b пройдет расстояние ВС со скоростью V1, а луч а - расстояние AD со скоростью V2 под углом преломления ?. Отрезки ВС и АD выражаем через общую гипотенуза АВ в соответствующие углы. Разделим уравнение друг на друга.
Получаем закон преломления: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянное для двух сред, равный отношению скоростей света и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Явление полного внутреннего отражения положено в основу работы поворотных (рис.3.4, а), оборотных (рис.3.4, б) призм и световодов (рис.3.4, в). Поворотная призма отклоняет луч на определенный угол, оборотная переворачивает изображение, то есть возвращает луч вдоль направления его распространения, световод провидит луч по своей внутренней части, показатель преломления которого больше, чем оболочки. Реальный световод состоит из огромного количества тонких структур, изображенных на рис.3.4, с, поэтому его можно сгибать как обычный электрический кабель.