－魯科版選修34 2.2 波的反射和折射 課件（17張）.ppt

2 2波的反射和折射 christianhuygens1629 1695 荷蘭物理學(xué)家 數(shù)學(xué)家 天文學(xué)家 1629年出生于海牙 1655年獲得法學(xué)博士學(xué)位 1663年成為倫敦皇家學(xué)會的第一位外國會員 克里斯蒂安 惠更斯是與牛頓同一時代的科學(xué)家 是歷史上最著名的物理學(xué)家之一 他對力學(xué)的發(fā)展和光學(xué)的研究都有杰出的貢獻(xiàn) 在數(shù)學(xué)和天文學(xué)方面也有卓越的成就 是近代自然科學(xué)的一位重要開拓者 克里斯蒂安 惠更斯 波面 在任一時刻 介質(zhì)中任何振動狀態(tài)相同的質(zhì)點所構(gòu)成的面叫做波面 波線 用來表示波的傳播方向的 跟各個波面垂直的線叫做波線 波面 波線 一 波面和波線 媒質(zhì)中波動傳到的各點都可以看作是新的次波源 這些新波源發(fā)射的波稱為子波 其后任一時刻這些子波的包絡(luò)面就是該時刻的新波陣面 二 惠更斯原理 球面波 平面波 t t波面 t波面 t波面 t t波面 u t u t 二 惠更斯原理 二 惠更斯原理 球面波的波面和波線 平面波的波面和波線 用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面 二 惠更斯原理 用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面 二 惠更斯原理 利用惠更斯原理可以由已知的波面通過幾何作圖方法確定下一時刻的波面 從而確定波的傳播方向 例如當(dāng)波在均勻的各向同性介質(zhì)中傳播時 波面的幾何形狀總是保持不變的 二 惠更斯原理 對波的衍射的解釋 對波的衍射的解釋 波達(dá)到狹縫處 縫上各點都可看作子波源 作出子波包絡(luò) 得到新的波前 在縫的邊緣處 波的傳播方向發(fā)生改變 當(dāng)狹縫縮小 與波長相近時 衍射效果顯著 反射波的波線與平面法線的夾角i 叫做反射角 入射角 i 入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角 反射角 i 波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播 這種現(xiàn)象叫做波的反射 三 用惠更斯原理解釋波的反射 經(jīng) t后 b點發(fā)射的子波到達(dá)界面處b 點 a點發(fā)射的子波到達(dá)a 點 同種介質(zhì) 波速不變 由惠更斯原理 ab為波的一個波面 三 用惠更斯原理解釋波的反射 入射線 法線 反射線在同一平面內(nèi) 入射線與反射線分居法線兩側(cè) 反射角等于入射角 反射定律 1 反射波的波長 頻率 波速都跟入射波相同 2 波遇到兩種介質(zhì)界面時 總存在反射 注意 三 用惠更斯原理解釋波的反射 1 回聲是聲波的反射現(xiàn)象 對著山崖或高墻說話 聲波傳到山崖或高墻時 會被反射回來繼續(xù)傳播 2 夏日的雷聲轟鳴不絕 聲波在云層界面多次反射 3 在空房間里講話感覺聲音響 聲波在普通房間里遇到墻壁 地面 天花板發(fā)生反射時 由于距離近 原聲與回聲幾乎同時到達(dá)人耳 人耳只能分開相差0 1s以上的聲音 所以 在房間里聽不到回聲 人在房間里講話感覺聲音比在野外大 而普通房間里的幔帳 地毯 衣物等會吸收聲波 會影響室內(nèi)的聲響效果 生活中波的反射現(xiàn)象的思考 折射角 r 折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角 波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時 波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射 四 用惠更斯原理解釋波的折射 1 當(dāng)入射波速度大于折射波速度時 折射角折向法線 2 當(dāng)入射波速度小于折射波速度時 折射角折離法線 3 當(dāng)垂直界面入射時 傳播方向不改變 但波速改變 屬折射中的特例 4