12-6-惠更斯原理(新)-LI

1、新课标高中物理选修新课标高中物理选修3412-6 12-6 惠更斯原理惠更斯原理 第十二章第十二章 机械波机械波一、波面和波线一、波面和波线1、波面：、波面：定义：定义： 同一时刻，介质中振动状态相同的质同一时刻，介质中振动状态相同的质点点 所构成的面叫做波面所构成的面叫做波面2 2、波线：、波线：定义定义: :跟各个波面跟各个波面垂直垂直的代表波的传播方向的的代表波的传播方向的线叫做波线线叫做波线波面波面波线波线波面波面波线波线二二 、惠更斯原理、惠更斯原理 惠更斯原理内容：惠更斯原理内容：介质中任意波面上的各介质中任意波面上的各点都可看作发射子波的点都可看作发射子波的波源波源。其后任意时刻

2、其后任意时刻, ,这些子波在波前进方向这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面的包络面就是新的波面惠惠 更更 斯斯荷兰物理学家荷兰物理学家. . . . . . . . .t t 时刻的波面时刻的波面t+t时刻的波面时刻的波面子波波源子波波源tv二二 、惠更斯原理、惠更斯原理 用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面.子波波源子波波源t+t时刻时刻的波面的波面t 时刻时刻的波面的波面tu二二 、惠更斯原理、惠更斯原理 利用惠更斯原理可以由已知的波面利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几通过几何

3、作图方法确定下一时刻的波面何作图方法确定下一时刻的波面，从而确定波，从而确定波的传播方向（作波面的垂直线）。的传播方向（作波面的垂直线）。二二 、惠更斯原理的作用、惠更斯原理的作用 经经 t t后，后，B B点发射的子波到达界面处点发射的子波到达界面处BB点点时时，A A点发射的子波到达点发射的子波到达AA点点，反射后，反射后AA、BB为新的为新的波面。波面。a.b.ca.b.c与与A.BA.B垂直。同种介质，波速垂直。同种介质，波速不变。不变。三、波的反射三、波的反射 用惠更斯原理解释波的反射用惠更斯原理解释波的反射i ii iABacbacb由惠更斯原理，由惠更斯原理，A A、B B为同一

4、波面上的两点为同一波面上的两点AABBAABBABABBABAii 证毕证毕tvAB三、波的反射三、波的反射 入射线、法线、反射线入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角射线分居法线两侧，反射角等于入射角等于入射角反射定律：反射定律：1.反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同2.波遇到两种介质界面时，总存在反射波遇到两种介质界面时，总存在反射注意：注意：i i法线法线平面平面由惠更斯原理，由惠更斯原理，A A、B B为同一波面上的两点为同一波面上的两点irABCDirtv 1 经经 t t后，后，B B点

5、发射的子波到达界面处点发射的子波到达界面处D D点，点，A A点的到达点的到达C C点，点，ADBDi sinADtv 1ADACr sinADtv 221sinsinvvri证毕证毕用惠更斯原理解释波的折射用惠更斯原理解释波的折射四、波的折射四、波的折射 tv 2界面界面介质介质I I介质介质IIII四、波的折射四、波的折射 折射角（折射角（r r）：）： 折射波的波线与两介质界面法线的夹角折射波的波线与两介质界面法线的夹角r r叫做折射角叫做折射角 波从一种介质进入另一种介质时，波的传波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做播方向发生了改变的现象叫做波的折射波的折射i

6、r法线法线21sinsinvvri四、波的折射四、波的折射 折射定律：折射定律： 2112vvn折射率折射率1、入射线、法线、折射线在同一平面内、入射线、法线、折射线在同一平面内2、入射线与折射线分居法线两侧、入射线与折射线分居法线两侧3、入射角的正弦跟折射角的正弦之比为定值、入射角的正弦跟折射角的正弦之比为定值1.当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线2.当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线3.当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例射中的特例4.在波的折射中，波的频率不改变，波速和