高中物理：12.4 波的反射和折射 课件(新人教版 选修3-4)

1、波的传播方向为波线。波的传播方向为波线。振动相位相同的各点组成的曲面。振动相位相同的各点组成的曲面。某一时刻波动所达到最前方的各某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。点所连成的曲面。平面波平面波球面波球面波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前新的波前.二二 惠更斯原理惠更斯原理根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面就可以用根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面就可以用几何做图法确定下一时刻的波阵面。因此这一原理又就几何做图法确定下一时刻

2、的波阵面。因此这一原理又就惠更斯作图法，它在很大程度上解决了波的传播方向问惠更斯作图法，它在很大程度上解决了波的传播方向问题。题。球球 面面 波波平平 面面 波波O1R2RtuN界面界面RN界面界面IiirL1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；v反射定律反射定律当波传播到两种介质的分界当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成反射面时，一部分反射形成反射波，另一部分进入介质形成波，另一部分进入介质形成折射波。折射波。2） ii 反射角等于入射角反射角等于入射角i i i A1A2A3B2B3B1NNAId时刻时刻 t用惠更斯原理解释波的反射用惠

3、更斯原理解释波的反射在时刻在时刻t t，波阵面与图面的交线，波阵面与图面的交线AAAA3 3到达图示的位置，到达图示的位置，A A点和界面相遇。此后点和界面相遇。此后AAAA3 3上个点将依次到达界面。上个点将依次到达界面。设经过相等的时间此波阵设经过相等的时间此波阵面与图面的交线依次与分面与图面的交线依次与分界面在界面在B B1 1、B B2 2、B B3 3相遇，相遇，而在而在 ，A A3 3点到达点到达B B3 3点。点。 ttB2B3B1NNAI32dd3dLiii时刻时刻 t+t做出此时刻界面做出此时刻界面上各点发出的子上各点发出的子波的包迹。因为波的包迹。因为波在同一介质中波在同一

4、介质中传播，速度不变，传播，速度不变，所以在所以在 时时刻，从刻，从A A、B B1 1、B B2 2、发出的子波的半发出的子波的半径分别是径分别是d d，2d/32d/3，d/3d/3。其。其中中 tttvd这些子波的包迹面这些子波的包迹面也是与图面垂直的也是与图面垂直的平面。它与图面的平面。它与图面的交线为交线为B B3 3D D，而且，而且，DBDB3 3=AA=AA3 3。做垂直于。做垂直于此波阵面的直线，此波阵面的直线，即得反射线。与入即得反射线。与入射波阵面射波阵面AAAA3 3垂直的垂直的线称为入射线。线称为入射线。B2B3B1NNAI32dd3dLiii时刻时刻 t+tA3D结

5、论结论1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；反射线、入射线和界面的法线在同一平面内； ii 2）由于三角形由于三角形AAAA3 3B B3 3 与与ADBADB3 3相等，所以，相等，所以， 即：反射角等于入射角。即：反射角等于入射角。v折射定律折射定律1）折射线、入射线和界折射线、入射线和界面的法线在同一平面内；面的法线在同一平面内；21vvrisinsin2） N界面界面RN界面界面IiirL时刻时刻 ti i i A1A2A3B2B3B1NNAId时刻时刻 t+tB2B3B1NNAIrrBRr由惠更斯原理，由惠更斯原理，A、A A3 3为为同一波面上的两点，同一波面上的两点， A、A A3 3点达到界面发射子波，点达到界面发射子波，经经t后，后， A A3 3点发射的子点发射的子波到达界面处波到达界面处B B3 3点，点，A点点的到达的到达B点。点。用惠更斯原理解释波的折射用惠更斯原理解释波的折射i i i A1A2A3B2B3B1NNAId时刻时刻 t时刻时刻 t+tiABtvBAsin3133rABtvABsin32B2B3B1NNAIrrBRr2133vvABBArisin