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第十二章机械波 第六节惠更斯原理 一 波面和波线 波面 同一时刻 介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面 波面 波线 用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线 波线 波的分类 1 球面波 波面是 的波 如空气中的声波 2 平面波 波面是 的波 如水波 球面 平面 二 惠更斯原理 惠更斯原理内容 介质中任意波面上的各点 都可以看做发射子波的波源 其后任意时刻 这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面 为了解释与波的传播相关的现象 惠更斯提出了一个原理 应用 根据惠更斯原理 知道某一时刻一列波的某个波面的位置 波速 可以用几何做图法确定下一时刻的波面 因此这一原理又叫惠更斯作图法 它在很大程度上解决了波的传播方向问题 惠更斯原理的应用 用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面 惠更斯原理的应用 用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面 惠更斯原理的应用 用惠更斯原理可解释波的衍射现象 波达到狭缝处 缝上各点都可看作子波源 作出子波包络 得到新的波前 在缝的边缘处 波的传播方向发生改变 当狭缝缩小 与波长相近时 衍射效果显著 衍射现象是波动特征之一 当波传播到两种介质的分界面时 一部分反射形成反射波 另一部分进入介质形成折射波 入射线 反射线和界面的法线在同一平面上 1 反射定律 反射角等于入射角 入射线 折射线和界面的法线在同一平面上 2 折射定律 波的反射与折射 用惠更斯原理解释折射定律 由惠更斯原理 a b为同一波面上的两点 a b点会发射子波 经 t后 b点发射的子波到达界面处d点 a点的到达c点 证毕 定理证明 惠更斯原理不能说明子波的强度分布 也不能解释波动为什么不会向后传播的问题 经 t后 b点发射的子波到达界面处b 点 a点发射的子波到达a 点 同种介质 波速不变 由惠更斯原理 ab为
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