《惠更斯原理》課件

第十二章：機械波第6節(jié)：惠更斯原理第十二章：機械波第6節(jié)：惠更斯原理

水面O點有一波源，水波向四周傳播?，F(xiàn)象：1．水面上形成一列圓形波；

2．畫面上的圓形是朝各個方向傳播的波峰和波谷。觀察現(xiàn)象O水面O點有一波源，水波向四周傳播?，F(xiàn)象：1．波面：在任一時刻，介質(zhì)中任何振動狀態(tài)相同的質(zhì)點所構(gòu)成的面叫做波面。水波的波面是一個個圓；空間一點發(fā)出的球面波，波面是以波源為球心的一個個球面；對于平行光（光也是一種波）波面是平面(類比等勢面）。波線：用來表示波的傳播方向的，跟各個波面垂直的線叫做波線（類比電場線）。波面波線波面波線一、波面和波線波面：在任一時刻，介質(zhì)中任何振動狀態(tài)相同的質(zhì)點所構(gòu)成的面叫做幾種常見的波一、波面和波線幾種常見的波一、波面和波線

二、惠更斯原理克里斯蒂安·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。二、惠更斯原理克里斯蒂安·惠更斯家學會的第一位外國會員。克原理的依據(jù)：

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波動在介質(zhì)中是逐點傳播的★

各質(zhì)點作與波源完全相同的振動說明②知某一時刻波面，可用幾何方法決定下一時刻波面。①該原理對非均勻媒質(zhì)也成立，只是波前的形狀和傳播方向可能發(fā)生變化；(1)行進中的波面上任意一點都可看作是新的子波源；(2)所有子波源各自向外發(fā)出許多子波；(3)各個子波所形成的包絡面，就是原波面在一定時間內(nèi)所傳播到的新波面?；莞乖恚憾?、惠更斯原理原理的依據(jù)：★波動在介質(zhì)中是逐點傳播的★各質(zhì)點作與波源利用惠更斯原理可以由已知的波面通過幾何作圖方法確定下一時刻的波面，從而確定波的傳播方向。例如當波在均勻的各向同性介質(zhì)中傳播時，波面的幾何形狀總是保持不變的。二、惠更斯原理利用惠更斯原理可以由已知的波面通過幾何作圖方法確定下.........t時刻的波面子波波源tΔ+t時刻的波面用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面tvΔ平面波演示二、惠更斯原理.........t時刻的波面子波波源tΔ+t時刻的波面用水面產(chǎn)生直線波的瞬間波形，波前AA′及波前BB′上各點到波源的距離都相同。直線前進的平面波，若不遇到任何阻礙，下一時刻的波前形狀也會是直線。二、惠更斯原理水面產(chǎn)生直線波的瞬間波形，波前AA′及波前BB′上各用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面................子波波源tΔ+t時刻的波面t時刻的波面tvΔ球面波演示二、惠更斯原理用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面............作用：由已知的波面通過幾何作圖方法確定下一時刻平面波、球面波等的波面，根據(jù)兩者垂直關系，從而確定波的傳播方向。二、惠更斯原理作用：由已知的波面通過幾何作圖方法確定下一時反射波的波線與平面法線的夾角i’叫做反射角。入射角（i）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角。反射角（i’）：波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射．法線平面三、波的反射反射波的波線與平面法線的夾角i’叫做反射角。入射角（i）：經(jīng)

t后，B點發(fā)射的子波到達界面處B`點，A點發(fā)射的子波到達A`點。同種介質(zhì)，波速不變。用惠更斯原理解釋波的反射ABacba`c`b`由惠更斯原理，AB為波的一個波面A`B`三、波的反射經(jīng)t后，B點發(fā)射的子波到達界面處B`點，A點發(fā)射的子波入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。反射定律：1.反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同。2.波遇到兩種介質(zhì)界面時，總存在反射。注意：法線平面學科網(wǎng)三、波的反射入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居1．回聲是聲波的反射現(xiàn)象對著山崖或高墻說話，聲波傳到山崖或高墻時，會被反射回來繼續(xù)傳播．2．夏日的雷聲轟鳴不絕聲波在云層界面多次反射．3．在空房間里講話感覺聲音響聲波在普通房間里遇到墻壁，地面，天花板發(fā)生反射時，由于距離近，原聲與回聲幾乎同時到達人耳．人耳只能分開相差0.1s以上的聲音．所以，在房間里聽不到回聲，人在房間里講話感覺聲音比在野外大，而普通房間里的慢帳、地毯、衣物等會吸收聲波，會影響室內(nèi)的聲響效果．生活中反射現(xiàn)象的思考1．回聲是聲波的反射現(xiàn)象對著山崖或高墻說話，聲波傳到山崖界面介質(zhì)I介質(zhì)II折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。法線四、波的折射界面介質(zhì)I介質(zhì)II折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)1．當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線。2．當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線。3．當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例。4．在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發(fā)生改變。波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質(zhì)中的速度不同注意：

猜想：波的反射、折射與光遵守同樣的規(guī)律，那光是波或波是光呢？四、波的折射1．當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線。2．當入射速度任何時刻波面上的每一點都可作為次波的波源，各自發(fā)出球面波；在以后的任何時刻，所有這些次波波面的包絡面形成整個波在該時刻的新波面。sss’s’r=vt成功之處直線傳播規(guī)律反射規(guī)律折射現(xiàn)象較好的解釋光的定性的解釋光的干涉、衍射現(xiàn)象不足之處不能解釋干涉衍射光的振幅變化不能解釋衍射光強的重新分布小結(jié)：惠更斯原理：任何時刻波面上的每一點都可作為次波的波源，各

1．一列波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，下列說法正確的是（）

A．頻率發(fā)生變化

B．波速發(fā)生變化

C．波長發(fā)生變化

D．頻率、波速、波長都發(fā)生變化BC