高中物理選修惠更斯原理

高中物理選修惠更斯原理課件1第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四克里斯蒂安·惠更斯惠更斯：(ChristianHaygen，1629—1695)荷蘭物理學家、數(shù)學家、天文學家。1629年出生于海牙。1655年獲得法學博士學位。1663年成為倫敦皇家學會的第一位外國會員。克里斯蒂安·惠更斯（ChristianHuygens1629-1695）是與牛頓同一時代的科學家，是歷史上最著名的物理學家之一，他對力學的發(fā)展和光學的研究都有杰出的貢獻，在數(shù)學和天文學方面也有卓越的成就，是近代自然科學的一位重要開拓者。2第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四復習：波動中的幾個概念1.波線由波源發(fā)出的，指向波的傳播方向的射線為波線。2.波面振動相位相同的各點組成的曲面。3.波前某一時刻波動所達到最前方的各點所連成的曲面。波線平面波球面波波前波面波線波面波前3第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四二、惠更斯原理1.介質(zhì)中波動傳播到的各點，都可看成發(fā)射球面子波的子波源（點波源）。2.以后的任意時刻這些子波的包絡面就是新的波前。平面波t+t時刻波面ut波傳播方向t時刻波面球面波t+t4第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四三、波的衍射衍射：波在傳播過程中，遇到障礙物時其傳播方向發(fā)生改變，繞過障礙物的邊緣繼續(xù)傳播。利用惠更斯原理可解釋波的衍射、反射和折射。

波達到狹縫處，縫上各點都可看作子波源，作出子波包絡，得到新的波前。在縫的邊緣處，波的傳播方向發(fā)生改變。5第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四當狹縫縮小，與波長相近時，衍射效果顯著。衍射現(xiàn)象是波動特征之一。水波通過狹縫后的衍射圖象。惠更斯原理可以解釋衍射現(xiàn)象，但不能計算波的強度分布。6第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四播放教學片CD8波的干涉與衍射

7第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四四、波的反射與折射當波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時，一部分反射形成反射波，另一部分進入介質(zhì)形成折射波。1.反射定律①.入射線、反射線和界面的法線在同一平面上；8第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四②.反射角等于入射角。2.折射定律①.入射線、折射線和界面的法線在同一平面上；②.（證明略）--斯涅耳定律9第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四定理證明由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點，A、B點達到界面發(fā)射子波，經(jīng)t后，B點發(fā)射的子波到達界面處D點，A點的到達C點，10第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四證畢11第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四當入射線是光時，上式改寫成令：12第12頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四②.若u1>u2

時，i>r，波從波疏媒質(zhì)進入波密媒質(zhì)，折射線靠近法線。若u1<u2

時，i<r，波從波密媒質(zhì)進入波疏媒質(zhì)，折射線偏離法線。③.波進入介質(zhì)后頻率不變，而波長和波速發(fā)生改變。①