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教科版选修3-4课件:第二章第4节 惠更斯 波的反射和折射

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判天地之美,析万物之理
问题

以上两幅图片反应了生活中的什么现象,机械波
在传播时碰到不同介质时如何传播呢?
4    惠更斯原理     波的反射和折射
活动一     惠更斯原理

 问题1    什么叫波面和波线?

              波线

                                     波线
              波面
问题活动一2 什么是惠更斯原理?

介质中任意波面上的各点
都可看作发射子波的波源。
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。

                           荷兰物理学家
                              惠更斯
活动二     波的反射
问题1    什么叫入射角、反射角?

                  法线


               i   i'

                      平面
问题2

  什么是波的反射      ?

问题3

  波的反射遵循什么原理?
波的反射
问题

某人想听到自己发出的声音的回声,若已知声音在空气
中的传播速度为340 m/s,那么它至少要离障碍物多远?
  活动三       波的折射

   活动

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。
问题1

    什么叫波的折射


   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
问题2    波的折射原理是什么呢?
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:


                sin i v
                    1
                sin r v 2
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.

折射率:由于一定的介质中的波速是一定的,所以

v1/ v 2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.


                  v1
                n12 
                  v2
  分析
    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,
经t后,   B点发射的子波到达界          i     B
                                    u1 t

面处D点,    A点的到达C点,          A    i
            u1 BDt             r
                         u t        D
sin    i                2
             ADAD              C
             u ACt           r
 sin    r   2
             ADAD
  sin   i    u/    t
             1 1 1
                       n    证毕
  sin   r      u         21
              2 /2  2t
• 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.
问题
一列声波在空气中的波长为25cm,传播速度为340m/s。这
列声波传入另一介质中时,波长变为80cm,它在这列介质
中的传播速度是多少?
  小结

问题1     惠更斯原理内容是什么?

问题2     波的反射原理是什么?

问题3     波的折射原理是什么?
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