《惠更斯原理》课件2

第十二章：机械波第6节：惠更斯原理在空旷的山谷中对着山崖喊，能听到回声，夏日的雷声轰鸣不绝，在空房间里讲话感觉声音很响，这些都是我们身边常见到的现象，那么产生这些现象的原因是什么呢？导入新课提示：声波的反射【演示】在水槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，观察现象。（1）水面上形成一列圆形波（2）画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰和波谷动画模拟波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面．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．一、波面和波线波面波线惠更斯C.Huygens荷兰物理学家(1629-1695)介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源。其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。这就是惠更斯原理。二、惠更斯原理利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时，用上述作图法求出的波面的几何形状总是保持不变的。二、惠更斯原理演示观察水波的反射在水槽的一端放置振动发生器，它的窄条形平板能够周期性地打击水面，产生水波。可以看到，水波传播到挡板后被反射出去。1．波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．2．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．三、波的反射3．反射规律入射线、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。1．反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同2．波遇到两种介质界面时，总存在反射注意：三、波的反射用惠更斯原理解释波的反射经t后，B点发射的子波到达界面B`点，A点发射的子波到达A`点。同种介质，波速不变。i'ii'iABacba`c`b`由惠更斯原理，AB为波的一个波面``AABB```AABBABABBABA```ii`tvA`B`观察水波的折射在水槽中放入一块厚玻璃板，注意使它的一条边不与波传来方向垂直。然后加水，使水面高过玻璃板。接通电源产生水波，观察水波经过水深不同的区域时传播方向的变化。演示界面介质I介质II2．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1．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.ir法线四、波的折射用惠更斯原理解释波的折射由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点irABCDirtv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sinADtv1ADACrsinADtv221sinsinvvri证毕tv21．当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线2．当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线3．当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例4．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注意：四、波的折射规律：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｛｛波的反射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。｛｛规律：小结1．下列说法中不正确的是()A．只有平面波的波面才与波线垂直B．任何波的波线与波面都相互垂直C．任何波波线表示波的传播方向D．有些波的波面表示波的传播方向AD课堂练习2．关于惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直ACD课堂练习