四、波的反射和折射

第十二章机械波四、波的反射和折射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，发现它们总是爱尖叫，蝙蝠为什么要尖叫呢？蝙蝠的“尖叫”隐形飞机F—117飞机为了隐形，总是将表面涂以黑色的涂料，为什么？一、波面和波线•波面：同一时刻，振动状态完全相同的点组成的面叫做波面或波阵面．•波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线．惠更斯C.Huygens荷兰物理学家(1629-1695)返回结束一、惠更斯原理介质中任一波面上的各点，都可以看作为发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波在前进方向的包络面就是新的波面。惠更斯原理的意义根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面和波速，就可以确定下一时刻的波阵面，以及确定波的传播方向。t+t球面波t时刻波面波传播方向t+t时刻波面平面波ut用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面.........t时刻的波面tΔ+t时刻的波面子波波源tuΔ用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面................子波波源tΔ+t时刻的波面t时刻的波面tuΔ三、波的反射•波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．反射规律入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角．反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。用惠更斯原理解释波的反射•反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．•波遇到两种介质界面时，总存在反射．四、波的折射波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射．折射规律：1、折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角．21sinsinvvri2、折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：折射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为何？折射规律波速不同传播方向改变21sinsinvvri折射率：由于一定的介质中的波速是一定的，所以Ｖ１／Ｖ２是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第二种介质对第一种介质的折射率．1122vnv用惠更斯原理解释波的反射由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、B点会发射子波，irABCDitu2rtu1经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，ADBDisinADtu1ADACrsinADtu221sinsinuuritt//212121n证毕定理证明:•当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线.•当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线.•当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例．•在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变．•波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同．取决于反射时折射时频率振源不变不变波速介质不变改变波长频率和波速改变改变波的反射规律：1．入射波波线反射波波线和法线在同一平面内．２．反射角等于入射角．定义：波遇障碍物返回继续传播叫波的反射。｛｛小结规律：波的折射定义：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫波的折射。１．入射波波线折射波波线和法线在同一平面内．２．21sinsinvvri｛｛人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样．平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析体内的病变的。“B超”是亮度调制型超声诊断仪的简称。由于能在荧光屏上显示出断面图像，所以又称断面显像仪。它所显示的图像具有与人体解剖位置直接对应的特点，所以十分直观，使用方便，诊断正确率高。近年来，B型超声显象仪已被用于许多脏器的检查，但脑和眼等部位的辅助检查仍以A型为主。B超