高二物理波的反射和折射

第十二章機械波4、波的反射和折射18世紀，意大利教士兼生物學家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間，我們的耳朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運動方式。蝙蝠的“眼睛”隱形飛機F—117雷達確定目標示意圖雷達是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標，并測定其位置的設備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當雷達波碰到飛行目標(飛機、導彈）等時，一部分雷達波便會反射回來，根據(jù)反射雷達波的時間和方位便可以計算出飛行目標的位置。由于一般飛機的外形比較復雜，總有許多部分能夠強烈反射雷達波，因此整個飛機表面涂以黑色的吸收雷達波的涂料。一、波面和波線

波面：同一時刻，介質中處于波峰或波谷的質點所構成的面叫做波面．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．惠更斯C.Huygens荷蘭物理學家(1629-1695)返回二、惠更斯原理波動所到達的媒質中各點，都可以看作為發(fā)射子波的波源，而后一時刻這些子波的包跡便是新的波陣。三、惠更斯原理內(nèi)容介質中任一波陣面上的各點，都是發(fā)射子波的新波源，其后任意時刻，這些子波的包絡面就是新的波陣面。根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時刻的波陣面，就可以確定下一時刻的波陣面。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。例如當波在均勻的各向同性介質中傳播時，用上述作圖法求出的波面的幾何形狀總是保持不變的。t時刻波面波傳播方向t+

t時刻波面平面波u

tt+

t球面波.........t時刻的波面tΔ+t時刻的波面子波波源tuΔ

用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波前用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波前................子波波源tΔ+t時刻的波面t時刻的波面tuΔ

四、波的反射

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．

反射規(guī)律入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i’叫做反射角．反射定律：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，反射角等于入射角。反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．波遇到兩種介質界面時，總存在反射．練習1：某人想聽到自己發(fā)出的聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，那么它至少要離障礙物多遠?五、波的折射

波的折射：波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射．

折射規(guī)律：

1、折射角（r）：折射波的波線與兩介質界面法線的夾角r叫做折射角．

折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線與折射線分居法線兩側．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質中的速度跟波在第二種介質中的速度之比：折射波的頻率、波速、波長與入射波的相等嗎？為何？

折射規(guī)律

c：折射波的波速、波長均發(fā)生改變

a：入射波波線與折射波波線及界面法線在同一平面內(nèi)；b：折射波頻率等于入射波頻率.波速不同傳播方向改變折射率：由于一定的介質中的波速是一定的，所以Ｖ１／Ｖ２是一個只與兩種介質的性質有關而與入射角度無關的常數(shù)，叫做第二種介質對第一種介質的折射率．由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點，A、B點會發(fā)射子波，經(jīng)

t后，B點發(fā)射的子波到達界面處D點，

A點的到達C點，證畢定理證明:當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線.當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線.當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例．在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發(fā)生改變．波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質中的速度不同．波的反射規(guī)律：1．入射波波線反射波波線和法線在同一平面內(nèi)．２．反射角等于入射角．

定義：波遇障礙物返回繼續(xù)傳播叫波的反射。｛｛小結規(guī)律：波的折射定義：波從一種介質射入另一種介質時，傳播方向會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫波的折射。１．入射波波線折射波波線和法線在同一平面內(nèi)．２．｛｛

人體各個內(nèi)臟的表面對超聲波的反射能力是不同的，健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣．平常說的“B超”就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波進行造影，幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變的。

“B超”是亮度調制型超聲診斷儀的簡稱。由于能在熒光屏上顯示出斷面圖像，所以又稱斷面顯像儀。它所顯示的圖像具有與人體解剖位置直接對應的特點，所以十分直觀，使用方便，診斷正確率高。近年來，B型超聲顯象儀已被用于許多臟器的檢查，但腦和眼等部位的輔助檢查仍以A型為主。B超

謝謝觀看！上海自動化儀表股份有限公司,由原上海自動化儀表有限公司公司于1993年末改制設立，首家向國內(nèi)發(fā)行A股，向國外發(fā)行B股的從事儀器儀表經(jīng)營生產(chǎn)的上市股份制公司。是國家大型一檔企業(yè)、“中國500家最大工業(yè)企業(yè)”和“全國工業(yè)企業(yè)技術開發(fā)實力百強”之一；是上海市“高新技術企業(yè)”，也是國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品門類最全、系統(tǒng)成套能力最強的自動化儀表制造企業(yè)。公司現(xiàn)有員工1萬余人，下設技術中心、銷售公司、進出口部以及4家系統(tǒng)工程公司、9家工廠(制造部)、12家中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品有工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、成套裝置和儀表、可編程序控制器(PLC)、不間斷電(UPS)及儀表控制柜、低壓電器柜等。在工業(yè)生產(chǎn)過程控制方面的產(chǎn)品有20個大類、150個系列、計3000多個品種，擁有現(xiàn)代工業(yè)過程控制所必須的、適應不同層次需要的分散控制系統(tǒng)、分散控制、調節(jié)、測量、顯示、記錄儀表以及執(zhí)行機構、調節(jié)閥等產(chǎn)品。為提高用戶滿意度，公司各個環(huán)節(jié)建立了完整的ISO9001質量管理體系，自動化儀表及控制系統(tǒng)是上海市推薦的名牌產(chǎn)品。上海自動化儀表股份有限公司圖片上海自動化儀表有限公司

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