6　惠更斯原理

1、人教版高中物理选修3-4教科书第十二章第六节,惠更斯原理,1. 下面两幅图描绘的分别是波的什么现象？要使现象明显发生，各必须具备什么条件？,(一) 复习提问,2.什么是多普勒效应？多普勒效应产生的条件是什么？,回音壁,(二) 由回声现象引入课题,克里斯蒂安惠更斯是17世纪荷兰著名的物理学家、天文学家和数学家，是介于伽利略和牛顿之间一位重要的物理学先驱。他一生致力于科学事业的研究，在力学、光学、数学和天文学等自然科学的诸多领域都做出了突出的贡献，成为近代自然科学的一位重要开拓者，在整个科技发展史上有着举足轻重的地位。,克里斯蒂安惠更斯 (Christiaan Huygens，1629-1695)

2、,(三) 惠更斯简介,惠更斯在1678年给巴黎科学院的信和1690年出版的光论一书中都阐述了他的光波动原理，即惠更斯原理。,波面：在波的传播过程中，任一时刻振动状态都相同的介质质点所组成的面。,波线：与波面垂直且指向波的传播方向的直线。,波线,波面,波线,(四) 波面与波线的概念,优教提示,打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：波面与波线”,1.内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。,(五) 惠更斯原理,t 时刻的波面,子波波源,2.应用：用惠更斯原理确定下一时刻的波面,子波波源,t 时刻 的波面,利用惠更斯原理

3、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。,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) ：,波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射,(六) 波的反射,优教提示,打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：用惠更斯原理解释波的反射”,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。,用惠更斯原理解释波的反射,由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点,证毕,B,入射线、法线、反射

4、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：,思考与讨论,在波的反射现象中，波的频率、波速和波长这三个物理量有哪些发生改变，哪些不变，为什么？,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,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.,法线,(七) 波的折射,优教提示,打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：用惠更斯原理解释波的折射”,由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点,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,用惠更斯原理解释波的折射,折射定律：,入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线

5、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。,折射率,1.当入射速度大于折射速度时，折射线偏向法线， 还是偏离法线？当入射速度小于折射速度时，情况又如何？,2.在波的折射现象中，波的频率、波速和波长这三个物理量有哪些发生改变，哪些不变，为什么？,思考与讨论,波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同,某列波以60的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成90角，波在乙介质中的波速为1.2105 km/s，求波在甲介质中的速度是多少？,巩固练习：,互动训练,互动答题时间，拿出你的学习卡开始答题吧！,优教提示,打开工具栏，点击课件训练，选取“名师训练 -惠更斯原理”,(八) 课堂小结,1.波面与波线的概念,2.惠