¿Por qué se difractan las ondas?

Es probable que mejore la respuesta de dmckee respondiendo la pregunta de seguimiento del OP:

¿Puede explicar por qué está justificado considerar fuentes secundarias como en el principio de Huygen, es decir, por qué obtenemos resultados correctos al asumir fuentes secundarias cuando en realidad no hay otras fuentes además de la fuente original? Como explica Feynman en el caso de las ondas electromagnéticas, se debe a que la onda difractada equivale a la superposición de campos eléctricos de un hipotético enchufe que contiene varias fuentes independientes.

El principio de Huygen es en realidad una propiedad bastante fundamental de las soluciones de la ecuación de Helmholtz.$(\nabla^2 + k^2)\psi = 0$o la ecuación de onda de D'Alembert$(c^2\nabla^2 - \partial_t^2)\psi = 0$. Para estas ecuaciones, la función de Green es una onda esférica que diverge de la fuente. Todas las soluciones "físicamente razonables" (dadas suposiciones físicas razonables, como la condición de radiación de Sommerfeld) en regiones de espacio libre alejadas de las fuentes pueden construirse mediante superposición lineal a partir de un sistema de estas fuentes fuera de la región en consideración. Esto ya suena como el principio de Huygen, pero se puede ir más allá y, con esta solución prototípica y el principio de superposición lineal junto con el teorema de la divergencia de Gauss, se puede pensar que las ondas surgen aproximadamente de un conjunto distribuido de estos "bloques de construcción". fuentes esféricas repartidas sobre el frente de onda: este resultado conduce a la integral de difracción de Kirchoff, de ahí a varias declaraciones del principio de Huygens.

Este tratamiento se desarrolla en detalle en §8.3 y §8.4 de Born and Wolf, "Principles of Optics" o en Hecht, "Optics", que no tengo ante mí en este momento.

El principio de Huygen es válido para ondas mecánicas porque la parte perturbada del medio está conectada con el resto del medio en todas las direcciones. En los fluidos, la región de alta presión empuja en todas las direcciones . En los sólidos, la región desplazada está conectada por fuerzas intermoleculares aproximadamente elásticas en todas las direcciones (en un material isótropo/amorfo o en todas las direcciones reticulares en un material ordenado).

Por lo tanto, la perturbación se puede aliviar realizando trabajo en todas las direcciones y se alivia de esta manera.

Y al igual que en el caso electromagnético, es la coherencia la que hace que el efecto general adquiera una estructura de largo alcance.