波的反射和折射-惠更斯原理

波的反射和折射-惠更斯原理第一页，共十五页，编辑于2023年，星期日波面和波线波的反射惠更斯原理波的折射波面：从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面叫做波面。注意：同一波面上各质点振动状态相同的波前：最前面的波面叫波前波线：表示波的传播方向的，跟各个波面垂直的线特点：波线与波面互相垂直波在传播过程中所到达的每一点都可以看作是新的波源，从这些点发出球面形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前。这就是惠更斯原理内容：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。注意：反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同拆射定律：（1）波在介质中发生折射时，入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线和折射线分别位于法线两侧（2）在波的折射中，频率不变，波速和波长都发生改变。第二页，共十五页，编辑于2023年，星期日(ChristianHuygens1629—1695)荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。

1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。克里斯蒂安·惠更斯是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。克里斯蒂安·惠更斯第三页，共十五页，编辑于2023年，星期日1、波面：

从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面叫做波面。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。波面波线一、几个概念：波面和波线注意：同一波面上各质点振动状态相同的波前：最前面的波面叫波前平面波：波面是平面的波称为平面波圆（球）形波波面是圆（球）形的波称为圆（球）形波特点：波线与波面互相垂直平面波的波线：垂直于波面的平行线圆形波的波线：沿着以波源为中心的半径方向向外的射线第四页，共十五页，编辑于2023年，星期日

波在传播过程中所到达的每一点都可以看作是新的波源，从这些点发出球面形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前。这就是惠更斯原理二、惠更斯原理平面波的波前球面波的波前t时刻波前波源子波t+△t时刻波前第五页，共十五页，编辑于2023年，星期日球面波波源........平面波.....传播方向t+t时刻波前t

时刻波前传播方向t

时刻波前t+t时刻波前vtvt二、惠更斯原理..................第六页，共十五页，编辑于2023年，星期日球面波的波面和波线平面波的波面和波线二、惠更斯原理第七页，共十五页，编辑于2023年，星期日.........子波波源tvΔ用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面二、惠更斯原理t+Δt时刻的波面t时刻的波面利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时，波面的几何形状总是保持不变的。第八页，共十五页，编辑于2023年，星期日用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面................子波波源tΔ+t时刻的波面t

时刻的波面tvΔ二、惠更斯原理第九页，共十五页，编辑于2023年，星期日反射波的波线与平面法线的夹角i′叫做反射角。入射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。反射角（i′）：1定义：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．法线平面三、用惠更斯原理解释波的反射第十页，共十五页，编辑于2023年，星期日经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。ABacba`c`b`由惠更斯原理，AB为波的一个波面A`B`三、用惠更斯原理解释波的反射第十一页，共十五页，编辑于2023年，星期日内容：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。反射定律：法线平面三、用惠更斯原理解释波的反射注意：1.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。第十二页，共十五页，编辑于2023年，星期日

生活中波的反射现象的思考1．回声是声波的反射现象．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．声波在云层界面多次反射．3．在空房间里讲话感觉声音响．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，在房间里听不到回声，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．第十三页，共十五页，编辑于2023年，星期日界面介质I介质II1、定义：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。拆射定律：（1）波在介质中发生折射时，入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线和折射线分别位于法线两侧（2）法线四、用惠更斯原理解释波的折射当v1＞v2时,i

＞γ即折射线偏向法线；当v1＜v2时,i

＜γ即折射线偏离法线；当垂直界面入射时，i=0，γ=0，传播方向不变，但仍发生了折射现象第十四页，共十五页，编辑于2023年，星期日1.当入射波速度大于折射波速度时，折射角折向法线。2.当入射波速度小于折射波速度时