12-6惠更斯原理讲解惠更斯原理时应着重理解:子波的概念。2克里斯蒂安·惠更斯惠更斯:(ChristianHaygen,1629—1695)荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。克里斯蒂安·惠更斯(ChristianHuygens1629-1695)是与牛顿同一时代的科学家,是历史上最著名的物理学家之一,他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献,在数学和天文学方面也有卓越的成就,是近代自然科学的一位重要开拓者。3复习:波动中的几个概念1.波线由波源发出的,指向波的传播方向的射线为波线。2.波面振动相位相同的各点组成的曲面。3.波前某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。波线平面波球面波波前波面波线波面波前4二、惠更斯原理1.介质中波动传播到的各点,都可看成发射球面子波的子波源(点波源)。2.以后的任意时刻这些子波的包络面就是新的波前。平面波t+t时刻波面ut波传播方向t时刻波面球面波t+t5三、波的衍射衍射:波在传播过程中,遇到障碍物时其传播方向发生改变,绕过障碍物的边缘继续传播。利用惠更斯原理可解释波的衍射、反射和折射。波达到狭缝处,缝上各点都可看作子波源,作出子波包络,得到新的波前。在缝的边缘处,波的传播方向发生改变。6当狭缝缩小,与波长相近时,衍射效果显著。衍射现象是波动特征之一。水波通过狭缝后的衍射图象。惠更斯原理可以解释衍射现象,但不能计算波的强度分布。7播放教学片CD8波的干涉与衍射8四、波的反射与折射当波传播到两种介质的分界面时,一部分反射形成反射波,另一部分进入介质形成折射波。i'ir1.反射定律①.入射线、反射线和界面的法线在同一平面上;9i'irii'②.反射角等于入射角。2.折射定律①.入射线、折射线和界面的法线在同一平面上;②.21sinsinuuri2121n1u1n2n2u12(证明略)--斯涅耳定律10定理证明由惠更斯原理,A、B为同一波面上的两点,A、B点达到界面发射子波,irABCDitu2rtu1经t后,B点发射的子波到达界面处D点,A点的到达C点,ADBDisinADtu111irABCDitu2rtu1ADACrsinADtu2ADBDisinADtu121sinsinuuriTT//212121n证毕1221sinsinuuri2121n当入射线是光时,上式改写成ruciucsinsin21令:2211ucnucn21121221//sinsinnnnucucuuri13②.若u1u2时,ir,波从波疏媒质进入波密媒质,折射线靠近法线。若u1u2时,ir,波从波密媒质进入波疏媒质,折射线偏离法线。③.波进入介质后频率不变,而波长和波速发生改变。①.u1/u2(或n21)为第二种介质相对第一种介质的折射率。3.注意几点21sinsinuuri2121n