《机械波教学》PPT课件.ppt

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1、第十二章第十二章 机机 械械 波波四、波的反射和折射四、波的反射和折射 1波面和波线波面和波线 波波面面：同同一一时时刻刻，介介质质中中处处于于波波峰峰或或波波谷谷的的质点所构成的面叫做波面质点所构成的面叫做波面波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线垂直的线叫做波线 惠 更 斯C.Huygens荷兰物理学家荷兰物理学家(1629-1695)返回返回结束都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻一、惠更斯原理惠更斯原理惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点，：波动所到达的媒质中各点，这些子波的包迹便是新的波阵面。

2、这些子波的包迹便是新的波阵面。返回返回结束平面波平面波t+t+t t时刻波面时刻波面u t波传播方向波传播方向球面波球面波t+t一、惠更斯原理内容一、惠更斯原理内容 介质中任一波阵面上的各点，介质中任一波阵面上的各点，都是发射子波的新都是发射子波的新波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波阵面。阵面。BD_32 根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。就可以确定下一时刻的波阵面。t t时刻波面时刻波面.t 时刻的波面时刻的波面t+t时刻的波面时刻的波面子波波源子波波源tu

3、 用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波前返回返回结束 用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前.子波波源子波波源t+t时刻时刻的波面的波面t 时刻时刻的波面的波面tu返回返回结束2波的反射波的反射 波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做叫做波的反射波的反射 点击下图观看动画点击下图观看动画3反射规律反射规律入射角（入射角（i）和反射角（）和反射角（i）：入射波的波线与）：入射波的波线与平面法线的夹角平面法线的夹角i叫做入射角反射波的波线与叫做入射角反射波的波线与平面法线的夹角平面法线的夹角i 叫做反射角叫做反射角 反反射射定定律律：入入射射线线、法法线线、

4、反反射射线线在在同同一一平平面面内内，入入射射线线与与反反射射线线分分居居法法线线两两侧侧，反反射射角角等等于入射角。于入射角。反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同波遇到两种介质界面时，总存在反射波遇到两种介质界面时，总存在反射 二、波的折射二、波的折射 波波的的折折射射：波波从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质时时，波波的的传播方向发生了改变的现象叫做传播方向发生了改变的现象叫做波的折射波的折射点击下图观看动画点击下图观看动画 2折射规律：折射规律：1 1、折射角（、折射角（r）：折射波的波线与两介）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角质界

5、面法线的夹角r叫做折射角叫做折射角 2、折折射射定定律律：入入射射线线、法法线线、折折射射线线在在同同一一平平面面内内，入入射射线线与与折折射射线线分分居居法法线线两两侧侧入入射射角角的的正正弦弦跟跟折折射射角角的的正正弦弦之之比比等等于于波波在在第第一一种种介介质质中中的的速速度度跟跟波波在在第第二二种种介介质质中中的的速速度度之比：之比：当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线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，折射角折离法线当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线.当当垂垂直直界界面面入入射射时时，传传播播方方向向不不改改变变，属属折折射射中中的特例的特例

6、在在波波的的折折射射中中，波波的的频频率率不不改改变变，波波速速和和波波长长都都发生改变发生改变 波波发发生生折折射射的的原原因因：是是波波在在不不同同介介质质中中的的速速度度不不同同 当波传播到两种介质的分界面当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成反射波，另一时，一部分反射形成反射波，另一部分进入介质形成折射波。部分进入介质形成折射波。.入射线、反射线和界面的法入射线、反射线和界面的法线在同一平面上；线在同一平面上；（1 1）反射定律反射定律反射定律反射定律.反射角等于入射角。反射角等于入射角。.入射线、折射线和界面的法线在同一平面上；入射线、折射线和界面的法线在同一平面上；.（2 2）折射定律折射定律折射定律折射定律2.2.波的反射与折射波的反射与折射 由惠更斯原理，由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，为同一波面上的两点，A、B点会发射子波，点会发射子波，经经t后，后，B点发射的子波到达界点发射的子波到达界面处面处D点，点，A点的到达点的到达C点，点，证毕证毕定理证明定理证明定理证明定理证明: