doc-hdxr3hrwg58ih6u (2)惠更斯原理

五、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．
• 1.基本知识 • (2)折射现象 射入 • 波从一种介质 另一种介质时，波的 传播 ________方向发生改变的现象．
• 1.基本知识 • (2)折射现象 射入 • 波从一种介质 另一种介质时，波的 传播 ________方向发生改变的现象．
正确的是(
)
• A．同一波面上的各质点振动情况完全相同
• B．同一波面上的各质点振动情况可能不相同
• C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球
面
• D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直
• ．
• 【分析】 按照惠更斯原理：波面是由任意时 刻振动情况完全相同的点构成的面，故A对，B 错．由波面和波线的概念，不难判定C、D正 确．故正确答案为A、C、D. • 【答案】 ACD
• 布置作业 • 1、复习本节课文 • 2、教材练习四第1.2.3.4题。
用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波前
t +Δ t 时刻的波面
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uΔ t
子波波确定 下一时刻球面波的波前 t +Δ t 时刻 的波面 . ..
uΔ t t 时刻 的波面
子波波源
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. .. .
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• 惠更斯原理.swf
• 惠更斯原理 • ①内容
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2．思考判断 (1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角．(×) (2)反射波的波线与法线的夹角叫做反射角．(√) (3)反射波的波线，折射波的波线与界面的法线 在同一平面内．(√)
练习1： 某人想听到自己发出的声音的 回声，若已知声音在空气中的传播速度 为340 m/s，那么它至少要离障碍物多远?
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2．思考判断 (1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角．(×) (2)反射波的波线与法线的夹角叫做反射角．( ) (3)反射波的波线，折射波的波线与界面的法线在同 一平面内．( )
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2．思考判断 (1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角．(×) (2)反射波的波线与法线的夹角叫做反射角．(√) (3)反射波的波线，折射波的波线与界面的法线在同 一平面内．( )
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．
定理证明: 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， B i 经t后， B点发射的子波到达界 A 面处D点， A点的到达C点， i u1t r D BD u1t u2 t sin i C AD AD r AC u 2 t sin r AD AD sin i u1 1 / t 1 n 21 证毕 sin r u2 2 / t 2
• B．任何波的波线与波面都相互垂直 • C．任何波的波线都表示波的传播方向 • D．有些波的波面表示波的传播方向 • 【解析】 不管是平面波，还是球面波，其波面与波线
均垂直，选项A错误，B正确．只有波线才表示波的传播
方向，选项C正确，D错误． • 【答案】 AD
荷兰物理学家
惠 更 斯
C.Huygens
雷达确定目标 示意图
一、波面和波线
• 1.基本知识 • (1)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． • (2)波线：与波面 垂直 指向 传播方向 的直线
．探究交流
• 将一颗石子投到池塘的中央，可以看到一圈 圈的水波由中央向外传播，其中这一圈圈的 波峰构成的是波面还是波线？ • 波面由振动状态相同的点组成，而波线对 应波的传播方向.
(1629-1695)
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三、惠更斯原理
介质中任一波面上的各点， 都可以看作发射子波 的波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的 波面。
根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波面，就 可以确定下一时刻的波面。
• 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。
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四、惠更斯原理应用 (1)反射现象 波遇到介质界面会 返来回 继续传播的现象． (2)折射现象 射入 波从一种介质 另一种介质时，波的 传播 ________ 方向发生改变的现象．
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。
• • •
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． 当入射角=90度时反射角=90度，波原路返回。
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2．思考判断 (1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角．( ) (2)反射波的波线与法线的夹角叫做反射角．( ) (3)反射波的波线，折射波的波线与界面的法线在同 一平面内．( )
第十二章 机械波
6、惠更斯原理
隐形飞机F—117
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。
【解析】
在波的反射现象中，反射波的波长、频
率和波速都跟入射波的相同．只有声波从人站立的地方 到障碍物再返回来全部经历的时间在 0.1 s 以上，才能辨 别出回声．设障碍物至少和人相距为 x，则应有 2x＝vt， vt 340×0.1 可得 x＝ ＝ m＝17 m. 2 2
• 【答案】 17 m
1．回声测距 (1)当声源不动时，声波遇到了静止障碍物会返回来 继续传播，由于反射波与入射波在同一介质中传播速度 相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下， 用的时间相等，设经过时间 t 听到回声，则声源距障碍物 t 的距离为 s＝v 声 . 2
a：入射波波线与折射波波线及 界面法线在同一平面内； b：折射波频率等于入射波频率. c：折射波的波速、波长均发生
改变
• 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．
• • • •
2．思考判断 (1)波面一定与波线垂直．(√) (2)波面一定是平面．(×) (3)波的传播方向与波面平行．(×)
• 二、波的分类 • ①球面波：波面是 • ②平面波：波面是
球面 平面
的波． 的波．
t +Δ t 时刻的波面
uΔ t
• (多选)下列说法中不正确的是(
)
• A．只有平面波的波面才与波线垂直
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2．思考判断 (1)波面一定与波线垂直．( ) (2)波面一定是平面．( ) (3)波的传播方向与波面平行．( )
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2．思考判断 (1)波面一定与波线垂直．(√ ) (2)波面一定是平面．( ) (3)波的传播方向与波面平行．( )
• • • •
2．思考判断 (1)波面一定与波线垂直．(√ ) (2)波面一定是平面．(× ) (3)波的传播方向与波面平行．( )
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：
sin i v1 sin r v2
折射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？ 为何 ？
折射规律 波速不同
传播方向改变
sin i v1 sin r v 2
• 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． • ②现象解释
• 只能解释衍射现象中波的传播方向，不能解 释波的 强度 ．无法说明衍射现象与狭缝或 大小 障碍物______ 的关系．
•
(多选)关于对惠更斯原理的理解，下列说法