高中物理人教版选修3-4课件：12.6 惠更斯原理

6.惠更斯原理,1.知道什么是波面和波线,了解惠更斯原理。2.知道波传播到两种介质交界面时,会发生反射和折射。会应用惠更斯原理解释波的反射和折射现象。,1.波面和波线(1)如图所示,任何振动状态相同的点都组成一个圆,这些圆叫作波面。与波面垂直的线叫作波线,代表了波的传播方向。(2)球面波:由空间一点发出的波,它的波面是以波源为球心的一个个球面,波线就是这些球面的半径。(3)平面波:波面是平面的波。,2.惠更斯原理(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看成发射子波的波源,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。(2)作用:如果知道某时刻一列波的某个波面的位置,还知道波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置,从而可确定波的传播方向。(3)局限性:惠更斯原理只能解释波的传播方向,不能解释波的强度。3.波的反射波遇到介质面会返回来继续传播的现象就是波的反射现象。4.波的折射波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向通常会发生改变的现象就是波的折射现象。,一,二,一、对波面、波线及惠更斯原理的进一步理解1.对波面与波线的理解(1)波面不一定是面,如水波,它只能在水面传播,水波的波面是以波源为圆心的一个个圆。(2)波线是有方向,它的方向代表了波的传播方向。(3)波线与波面互相垂直,一定条件下由波面可确定波线,由波线可确定波面。,一,二,2.对惠更斯原理的理解(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波面。(2)应用惠更斯原理解释波的现象的步骤:确定一列波某时刻一个波面的位置;在波面上取两点或多个点作为子波的波源;选一段时间t;根据波速确定t时间后子波波面的位置;确定子波在波前进方向上的包络面,即为新的波面;由新的波面可确定波线及其方向。,一,二,二、波的反射、折射现象中各物理量的变化波向前传播在两介质的界面上同时发生了反射和折射现象,一些物理量相应发生了变化,比较如下:,一,二,说明:1.频率f由波源决定,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率,即波源的振动频率相同。2.波速v由介质决定,故反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变;折射波与入射波在不同介质中传播,波速变化。3.据v=f知,波长与v及f有关,即与介质及波源有关。反射波与入射波在同一介质中,频率相同,故波长相同。折射波与入射波在不同介质中传播,f相同,v不同,故不同。,类型一,类型二,对基本概念的理解【例1】下列说法中正确的是()A.水波是球面波B.声波是球面波C.只有横波才能形成球面波D.只有纵波才能形成球面波解析:该题考查了波面,根据球面波的定义可知:若波面是球面则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知B项正确,C、D项错误。由于水波不能在空间中传播,所以它不是球面波,A项错误。答案:B题后反思波源发出的波能在空间中传播,就能形成球面波,例如地震波。,类型一,类型二,波的反射【例2】某测量员利用回声测距:他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪,经过1s第一次听到回声,又经过0.5s再次听到回声。已知声速为340m/s,则两墙壁间的距离为多少?点拨:回声是声波的反射现象。解析:设测量员离较近的墙壁的距离为x,则他到较远的墙壁为s-x,2x=vt1,2(s-x)=vt2=v(t1+t)其中t=0.5s,t1=1s,t2=1