第四节惠更斯原理波的反射折射ppt课件.ppt

选修3-4第二章 机械波,第四节 惠更斯原理波的反射与折射,蝙蝠的“眼睛”：18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。,雷达和隐形飞机：雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个隐形飞机F117飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。,一、波动中的几个概念,1. 波面：,从波源发出的波经过同一传播时间而到达的各点所组成的面，叫做波面。,3. 波线：,从波源发出沿着波的传播方向画出的带箭头的线称为波线，它表示波动的传播方向。波线与波前垂直,t 时刻的波前,t +t 时刻的波前,最前面的波面叫做波前。,2. 波前：,二、惠更斯原理,波在传播过程中所达到的每一点都可以看做新的波源，从这一点发出的球面形状的子波，其后任意时刻这些子波波前的包络面就是新的波前。,平面波的惠更斯原理解释,三、波的反射,观察实验水波的反射,入射波的波前,用惠更斯原理解释波的反射现象,波的反射定律： 当波传到两种介质交界面发生反射时（1）入射线、法线、反射线在同一平面内；（2）入射线与反射线分局居法线两侧；（3）反射角等于入射角；（4）反射波的波长、频率、波速与入射波相同。,四、波的折射,1. 折射现象：,波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象。,2. 发生折射的原因：,不同介质中波的传播速度不同。,入射波的波前,折射波的波前,3. 折射定律：,（1）入射线、法线、折射线在同一平面内；（2）入射线与折射线分局居法线两侧；,（3）入射角正弦与折射角正弦之比等于波在第一种介质中传播速度与在第二种介质中传播速度之比。,（4）在折射中，频率不变，波速和波长都会发生改变。,只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第一种介质对第二种介质的折射率，用n12表示。,小试身手,1. 一列声波在空气中的波长为25cm，传播速度为340m/s，这列声波传入另一种介质中时，波长变为80cm，它在这种介质中传播速度是多少？,1088m/s,2. 一列声以60的入射角入射到两种介质的界面上，反射波刚好跟折射波垂直，若入射波的波长为0.6m，求折射波的波长和反射波的波长？,