波的反射和折射课件

1、第4节惠更斯原理 波的反射和折射18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。蝙蝠的“眼睛”隐形飞机F117雷达确定目标 示意图雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由于

2、一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。雷达与隐形飞机课题：波的反射和折射一、波动中的几个概念1.波面振动状态相同的各点组成的曲面。3.波前某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面,也就是新的波面波线平面波球面波波前波面波线波面波前2.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 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都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻二、惠更斯原理惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点，这些子波的包迹便是新的波阵面。.t 时刻的波面t+t时刻的波面子波波源tu 用惠更斯原理确定下一时刻平面波

3、的波前演示 用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前.子波波源t+t时刻的波面t 时刻的波面tu演示二波的反射 波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射 点击下图观看动画3反射规律入射角（i）和反射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角反射波的波线与平面法线的夹角i 叫做反射角 反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。演示B2B3B1NNAIL时刻 t+t做出此时刻界面上各点发出的子波的包迹。因为波在同一介质中传播，速度不变，所以在 时刻，从A、B1、B2、发出的子波的半径分别是d，2d/3，d/3。其中 这些子波的包迹面也

4、是与图面垂直的平面。它与图面的交线为B3D，而且，DB3=AA3。做垂直于此波阵面的直线，即得反射线。与入射波阵面AA3垂直的线称为入射线。B2B3B1NNAIL时刻 t+tA3D结论1）反射（波）线、入射（波）线和界面的法线在同一平面内；2）反射角等于入射角。反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同波遇到两种介质界面时，总存在反射 二、波的折射 波的折射：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波的折射点击下图观看动画 2折射规律： 1、折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角 演示由惠更斯原理，A、A3为同一波面上的两点， A、A3点达到界面发射子波

5、，经t后， A3点发射的子波到达界面处B3点，A点的到达B点。惠更斯原理解释波的折射时刻 t+tB2B3B1NNAIBRABDCv1/v2为第二种介质相对第一种介质的折射率。由于结论折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线.当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线.当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同 当波传播到两种介质的分界面时，一

6、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2.波的反射与折射 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:波的反射规律 ： 1入射波波线反射波波线和法线在 同一平面内 反射角等于入射角定义：波遇障碍物返回继续传播叫波的反射。小结规律：波的折射定义：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫波的折射。入射波波线折射波波线和法线在同一平面内 人体各个内脏的

7、表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析体内的病变的。 “B超”是亮度调制型超声诊断仪的简称。由于能在荧光屏上显示出断面图像，所以又称断面显像仪。它所显示的图像具有与人体解剖位置直接对应的特点，所以十分直观，使用方便，诊断正确率高。近年来，B型超声显象仪已被用于许多脏器的检查，但脑和眼等部位的辅助检查仍以A型为主。B超例1分析下列现象的原因：1回声2夏日的雷声轰鸣不绝3在空房间里讲话感觉声音响解析1回声是声波的反射现象原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播2夏日的雷声轰鸣不绝

8、原因是声波在云层界面多次反射 3在空房间里讲话感觉声音响原因是：声波在普通房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳人耳只能分开相 差0.1s以上的声音所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的幔帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.5s再次听到回声，已知声速为340ms，则两墙壁间的距离为_m 甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2am，距墙均为 a m，当甲开了一枪后，乙在ts后听到第一声枪响，则在什么时候第二声枪响才能传到乙?如图是一列机械波从介质1进入介质2的折射情况，已知波在介质1中的传播速度为V1，在介质1中的传播速度为V2，则V1 :V2=?介质1介质2300450如图是声波从介质1进入介质2的折射情况，正确的说法有（ ）A、入射角大于折射角，声波在介质1中的传播速度大于它在介质2中的传播速度B、入射角大于折射角，介质a可能是空气，b可能是水C、入射角小于折射角，介质a可能是钢铁，b可能是空气D、介质a中波速V1与介质b中波速V2满足：介质a介质bMN某列波以600的入射角从介质甲射到介质乙的界面上，