惠更斯原理與波的反射和折射

第二章機械波4惠更斯原理與波的反射和折射1.圓形波紋和直線波紋2.圓形波紋和直線波紋圓形波紋直線波紋3.一、波動中的幾個概念1.波線波的傳播方向為波線。2.波面振動相位相同的各點組成的曲面。3.波前某一時刻波動所到達最前方的各點所連成的曲面。波線平面波球面波波前波面波線波面波前4.4.子波源5.波在傳播過程中，波面上的每一點都可以看作一個波源，稱為子波源。4.子波源6.球面波平面波O7.介質(zhì)中波動傳播到的各點都可以看作是發(fā)射子波的波源，而在其后的任意時刻，這些子波的包絡就是新的波前.二惠更斯原理

根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時刻的波陣面就可以用幾何做圖法確定下一時刻的波陣面。因此這一原理又就惠更斯作圖法，它在很大程度上解決了波的傳播方向問題。8.克里斯蒂安·惠更斯惠更斯：(ChristianHaygen，1629—1695)荷蘭物理學家、數(shù)學家、天文學家。1629年出生于海牙。1655年獲得法學博士學位。1663年成為倫敦皇家學會的第一位外國會員?？死锼沟侔病せ莞埂睠hristianHuygens1629-1695〕是與牛頓同一時代的科學家，是歷史上最著名的物理學家之一，他對力學的開展和光學的研究都有杰出的奉獻，在數(shù)學和天文學方面也有卓越的成就，是近代自然科學的一位重要開拓者。9.N界面RN界面IL1〕反射線、入射線和界面的法線在同一平面內(nèi)；反射定律四、波的反射與折射當波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時，一局部反射形成反射波，另一局部進入介質(zhì)形成折射波。2）

反射角等于入射角10.i

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A1A2A3B2B3B1NNAId時刻t用惠更斯原理解釋波的反射在時刻t，波陣面與圖面的交線AA3到達圖示的位置，A點和界面相遇。此后AA3上個點將依次到達界面。設經(jīng)過相等的時間此波陣面與圖面的交線依次與分界面在B1、B2、B3相遇，而在，A3點到達B3點。11.B2B3B1NNAIL時刻t+△t做出此時刻界面上各點發(fā)出的子波的包跡。因為波在同一介質(zhì)中傳播，速度不變，所以在時刻，從A、B1、B2、發(fā)出子波的半徑分別表示為d12.這些子波的包跡面也是與圖面垂直的平面。它與圖面的交線為B3D，而且，DB3=AA3。做垂直于此波陣面的直線，即得反射線。與入射波陣面AA3垂直的線稱為入射線。B2B3B1NNAIL時刻t+△tA3D13.結(jié)論1〕反射線、入射線和界面的法線在同一平面內(nèi)；2）由于三角形AA3B3與ADB3相等，所以即：反射角等于入射角。14.折射定律1）折射線、入射線和界面的法線在同一平面內(nèi)；2）

N界面RN界面IL時刻ti

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A1A2A3B2B3B1NNAIdⅠⅡ15.時刻t+△tⅠⅡB2B3B1NNAIBR由惠更斯原理，A、A3為同一波面上的兩點，A、A3點到達界面發(fā)射子波，經(jīng)t后，A3點發(fā)射的子波到達界面處B3點，A點的到達B點。用惠更斯原理解釋波的折射A316.i

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A1A2A3B2B3B1NNAIdⅠⅡⅠⅡ時刻t時刻t+△tB2B3