2.4_惠更斯原理_波的反射與折射教案張志明

1、2.4惠更斯原理 波的反射與折射 教學(xué)目的:1、認(rèn)識波面和波線，以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時同時發(fā)生反射和折射。2、理解波發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角，反射波的頻率，波速和波長與入射波相同。3、知道折射波與入射波的頻率相同，波速與波長不同。4、理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同，知道入射角與折射角的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律新課教學(xué)：一、惠更斯原理板書：1波面：同相位的各點(diǎn)組成的面 波前：離波源最遠(yuǎn)的波面板書：2波線：與波面垂直代表波的傳播方向的線板書：3平面波：波面是平面的波 球面波：波面是球面的波 4、惠更斯原理板書：1介質(zhì)在任一波面上的各點(diǎn)總可以看做發(fā)射

2、子波的波源，其后任意時刻這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面，這就是惠更斯原理。 2時刻與時刻的波面與波線（如圖1圖2） 圖1 圖2以o為球心的球面波在時刻t的波面為，按照惠更斯原理，上的每個點(diǎn)都是子波的波源，在時間后各子波的波面如圖中淺色線所示。假設(shè)波在同種介質(zhì)中傳播，波向各個方向傳播的速度都相等，那么淺色線圓的半徑也都相等。是這些子波波面的包絡(luò)面，它就是原來球面波的波面在時間后的新位置?？梢钥闯觯碌牟嫒允且粋€球面，它與原來球面半徑之差為，表示波向前傳播了的距離。同理惠更斯原理還能夠解釋平面波的傳播。二、波的反射如圖為一列平面波傳播到兩種介質(zhì)表面時發(fā)生反射，ab是同一波面上的兩點(diǎn)，在

3、時間內(nèi)波面上b點(diǎn)的振動形式傳播到點(diǎn)，傳播的距離為，而a點(diǎn)作為一個子波波源在時間內(nèi)振動形式傳播的距離也為，傳播到的位置為以a為圓心以為半徑的圓周上，從做圓的切線切點(diǎn)為,連接和,為時刻的波面，由幾何關(guān)系可得，,所以,可以解釋光的反射現(xiàn)象。三、波的折射ab是一組平面波某一時刻的波面上的兩點(diǎn)，機(jī)械波在介質(zhì)1中的傳播速度,經(jīng)過時間后振動形式從b點(diǎn)傳播到點(diǎn)，a點(diǎn)振動形式在介質(zhì)2中傳播的距離，子波源a振動形式傳播到以a為圓心，以為半徑的圓周上，由點(diǎn)做圓的切線，切點(diǎn)為,連接與點(diǎn)可得到波進(jìn)入介質(zhì)2后的波線，我們發(fā)現(xiàn)進(jìn)入介質(zhì)2中波線方向發(fā)生偏折，而且波在兩種介質(zhì)中傳播速度差距越大，機(jī)械波偏折角度越大，因此同一列波在兩種介質(zhì)界面發(fā)生偏折時，與波在兩種介質(zhì)中速度的大小差距有關(guān)的。小結(jié)：1、波面和波線。 2、惠更斯原理-介質(zhì)在任一波面上的各點(diǎn)總可以看做發(fā)