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1、2.4 惠更斯原理,用激光笔和镜子,水槽演示光的反射和折射,1.波在空间中如何传播? 视频:中子星爆炸的过程。,2.波在传播的过程当中遇到小孔会会怎样继续传播?,一、惠更斯原理,观察思考,从波源发出的波经过同一传播时间而到达的各点所组成的面,叫做波面,最前面的波面叫做波前.波面是平面的波称为平面波;波面是圆(球)形的波称为圆(球)波形. 从波源沿着波的传播方向画出的带箭头的线称为波线,它表示波动的传播方向.平面波的波线是垂直于波面的平行线,圆形波的波线是沿着以波源为中心的半径方向向外的射线.,波面,波线,波在各向同性的均匀介质中传播时,波速、波振面形状、波的传播方向等均保持不变。但是,如果波在
2、传播过程中遇到障碍物或传到不同介质的界面时,则波速、波振面形状、以及波的传播方向等都要发生变化,产生反射、折射、衍射、散射等现象。,荷兰物理学家惠更斯研究波的现象时,于1690年提出:波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源,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.,(Christian Huygens 16291695) 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,用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面,确定下一时刻球面波的波面,实验:用网球模拟波遇到障碍物时的反射过程,二、波的反射,入射波的波面,折射波的波面,三、波的折射,从上式中,可以知道:当v1v2时,ir,即折射线偏向法线;当v1v2时,ir,即折射线偏离法线;当垂直界面入射(i=0)时,r=0,波的传播方向不变,是折射中的特殊情况. 在折射中,波的频率保持不变,波速和波长都会发生变
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