第2節(jié)波的反射與折射-hxm

1、第第2 2節(jié)節(jié) 波的反射和折射波的反射和折射一、波的分類一、波的分類1 1、球面波、球面波 2 2、平面波、平面波波的傳播方向?yàn)椴ň€。波的傳播方向?yàn)椴ň€。波經(jīng)同一傳播時(shí)間到達(dá)的各點(diǎn)組成的面。波經(jīng)同一傳播時(shí)間到達(dá)的各點(diǎn)組成的面。某一時(shí)刻波動(dòng)所達(dá)到最前方的各點(diǎn)所連某一時(shí)刻波動(dòng)所達(dá)到最前方的各點(diǎn)所連成的曲面。成的曲面。平面波平面波球面波球面波總垂直于波面總垂直于波面障礙物的小孔成為新波源障礙物的小孔成為新波源4 4、子波、子波三、惠更斯原理三、惠更斯原理介質(zhì)中任一波陣面的介質(zhì)中任一波陣面的各點(diǎn)各點(diǎn)，都可以看作是發(fā)射，都可以看作是發(fā)射子波的波源子波的波源. .其后任一時(shí)刻，這些其后任一時(shí)刻，這些子波的

2、包絡(luò)面子波的包絡(luò)面構(gòu)成構(gòu)成新的波面新的波面。包絡(luò)面：某時(shí)刻與包絡(luò)面：某時(shí)刻與所有子波相切的曲面所有子波相切的曲面球球 面面 波波平平 面面 波波O1R2Rtu模擬惠更斯原理模擬惠更斯原理四、波的反射和折射四、波的反射和折射1 1、反射、反射反射波線，入射波線和法反射波線，入射波線和法線在同一平面內(nèi)線在同一平面內(nèi)反射波線和入射波線分別反射波線和入射波線分別位于法線兩側(cè)位于法線兩側(cè)反射角反射角 i i = = 入射角入射角 ii入射波和反射波入射波和反射波頻率相同頻率相同波速相同波速相同波長相等波長相等 N界面界面RN界面界面IiirL惠更斯原理證明反射定律惠更斯原理證明反射定律2 2、折射、折射

3、N界面界面介質(zhì)介質(zhì)1 1介質(zhì)介質(zhì)2 2入射波和折射波入射波和折射波頻率相同頻率相同波速不同波速不同波長不等波長不等IirR12s ins invirv惠更斯原理證明折射定律惠更斯原理證明折射定律 18 18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠扎尼研究蝙蝠在夜間活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒尖叫聲在每秒2 2萬到萬到1010萬赫茲之間，我們的萬赫茲之間，我們的耳朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。耳朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波

4、。蝙蝠發(fā)出超聲波，這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動(dòng)方式。所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動(dòng)方式。蝙蝠的蝙蝠的“眼睛眼睛”雷達(dá)確定目標(biāo)雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖示意圖 雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目標(biāo)碰到飛行目標(biāo)( (飛機(jī)、導(dǎo)彈）等飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時(shí)，一部分雷達(dá)波便會(huì)反射回時(shí)，一部分雷達(dá)波便會(huì)反射回來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時(shí)間和來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時(shí)間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。位置。 由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射