Transcript temp_14061608458389.ppt

4、波的反射和折射
一、波面和波线
波面：
同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点
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垂直
的线叫做波线
波线
波线
波面
波面
二 、惠更斯原理
惠更斯原理内容：
介质中任意波面上的各
点都可看作发射子波的
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
荷兰物理学家
惠 更 斯
二 、惠更斯原理
用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面
t +Δt 时刻的波面
vΔt
. . . . . . . . .
子波波源
t 时刻的波面
二 、惠更斯原理
用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面
子波波源
.
的波面
.
.
t 时刻
.
.
.
uΔt
..
.
.
.
..
的波面
.
.
.
t +Δt 时刻
二 、惠更斯原理
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。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。
三、波的反射
三、波的反射
三、波的反射
波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象
叫做波的反射．
法线
i i'
入射角（i）：
平面
入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角
反射角（i’）：
反射波的波线与平面法线的夹角i’ 叫做反射角
三、波的反射
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
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。
B`B  AA`
AB`B  B`AA`
A`AB` BB `A
i` i
证毕
a
c
b
i i'
A
B vt A`
i i'
B`
a`
c`
b`
三、波的反射
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
法线
i i'
平面
注意：
1.反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同
2.波遇到两种介质界面时，总存在反射
四、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
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
i
法线
介质I
介质II
界面
r
四、波的折射
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，
BD
v1t
sin i 

AD
AD
i
i
A
v2 t
v 2 t
AC

sin r 
AD
AD
sin i v1

sin r v2
B
r
r
证毕
C
v1t
D
四、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
折射率
v1
n12 
v2
四、波的折射
波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同
注意：
1.当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线
2.当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线
3.当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折
射中的特例
4.在波的折射中，波的频率不改变，波速和波
长都发生改变
小结
｛
波
的
反
射
定义：波遇障碍物返回继续传播叫波的反射。
规律 ：
｛
２．反射角等于入射角．
定义：波从一种介质射入另一种介质时，传播
方向会发生改变，这种现象叫波的折射。
｛
波
的
折
射
1．入射波波线反射波波线和法线在
同一平面内．
１．入射波波线折射波波线和法线在同
｛
规律：
一平面内．
２． sin
v1
i

sin r
v2