惠更斯原理 波的衍射.ppt

6-5 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射波的衍射惠更斯：惠更斯：(Christian Haygens，16291695)荷兰物理学家、数学家、天文学家。荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。年出生于海牙。1655年获得法学博年获得法学博士学位。士学位。1663年成为伦敦皇家学会的第年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。一位外国会员。他的重要贡献有：他的重要贡献有：建立了光的波动学说，打破了当时流行的光的微粒学说，提建立了光的波动学说，打破了当时流行的光的微粒学说，提出了光波面在媒体中传播的惠更斯原理。出了光波面在媒体中传播的惠更斯原理。1673年他解决了物理摆的摆动中心问题，测定了重力加速度年他解决了物理摆的摆动中心问题，测定了重力加速度之值，改进了摆钟，得出了离心力公式，还发明了测微计。之值，改进了摆钟，得出了离心力公式，还发明了测微计。他发现了双折射光束的偏振性，并用波动观点作了解释。他发现了双折射光束的偏振性，并用波动观点作了解释。在天文学方面，他供助自己设计和制造的望远镜于在天文学方面，他供助自己设计和制造的望远镜于1665年，年，发现了土星卫星发现了土星卫星-土卫六，且观察到了土星环。土卫六，且观察到了土星环。一、惠更斯原理一、惠更斯原理1、惠更斯原理内容、惠更斯原理内容介质中波动传播到的各点都可看作介质中波动传播到的各点都可看作是发射球面子波的波源；而在其后是发射球面子波的波源；而在其后的任意时刻，这些子波的包络面就的任意时刻，这些子波的包络面就是新的波面。是新的波面。Every point on a wave front is a source of wavelets that spread out in the forward direction at the same speed as the wave itself.The new wave front is a line tangent to all of the wavelets.2、用惠更斯原理来解释波动的传播方向、用惠更斯原理来解释波动的传播方向平面波平面波球面波球面波R1oS1S2R2S1S2u t二、波的衍射二、波的衍射1、波的衍射现象波的衍射现象波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的边波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的边缘继续前进的现象叫做缘继续前进的现象叫做波的衍射现象波的衍射现象。2、用惠更斯原理解释波的衍射现象用惠更斯原理解释波的衍射现象靠近狭缝的靠近狭缝的边缘处，波边缘处，波面弯曲，波面弯曲，波线改变了原线改变了原来的方向，来的方向，即绕过了障即绕过了障碍物继续前碍物继续前进。进。AB三、波的反射与折射三、波的反射与折射1、波的反射现象和折射现象、波的反射现象和折射现象iir当波传播到两种介质分界面当波传播到两种介质分界面时，一部分波从分界面上返时，一部分波从分界面上返回，形成回，形成反射波反射波，另一部分，另一部分进入另一介质，形成进入另一介质，形成折射波折射波，这就是波的反射现象和折射这就是波的反射现象和折射现象。现象。2、反射定律、反射定律反射线、入射线和法线在同一平面内；反射线、入射线和法线在同一平面内；反射角等于入射角。反射角等于入射角。3、波的折射定律、波的折射定律折射线、入射线和法线在同一平面内；折射线、入射线和法线在同一平面内；入射角的正弦与反射角的正弦之比等于波在第入射角的正弦与反射角的正弦之比等于波在第一种介质中传播的速度与波在在第一种介质中传一种介质中传播的速度与波在在第一种介质中传播的速度之比播的速度之比4、用惠更斯原来解释波的、用惠更斯原来解释波的反射反射和和折射折射 反射波与入射波在同一介反射波与入射波在同一介质中，传播的速度是相同的，质中，传播的速度是相同的，因而在同一时间内行进的距离因而在同一时间内行进的距离是相等的；而折射波与入射波是相等的；而折射波与入射波在不同的介质中传播，波速是在不同的介质中传播，波速是不同的，因而在同一时间内行不同的，因而在同一时间内行进的距离是不等的。据此可以进的距离是不等的。据此可以解释波的反射与折射现象。解释波的反射与折射现象。iir四、惠更斯原理的缺陷四、惠更斯原理的缺陷没有说明子波的强度分布问题；没有说明子波的强度分布问题；没有说明波为什么只能向前传播而不向后传播没有说明波为什么只能向前传播而不向后传播的问题。的问题。