宁夏银川市高中物理 第十二章 机械波 12.6 惠更斯原理课件 新人教版选修3-4.ppt

六 惠更斯原理 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 介质中振动状态相同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 惠更斯 C Huygens 荷兰物理学家 1629 1695 二 惠更斯原理 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 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 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 作出子波包络面 得到新的波面 在缝的边缘处 波的传播方向发生改变 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 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 定义 波遇到障碍物返回原来的介质继续传播 这种现象叫做波的反射 三 波的反射 2 反射定律 入射波线 法线 反射波线在同一平面内 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 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 由惠更斯原理 AB为波的一个波面 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 四 波的折射 1 定义 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 2 折射定律 入射波线 法线 折射波线在同一平面内 入射波线与折射波线分居法线两侧 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 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 经 t后 B点发射的子波到达界面处D点 A点的子波到达C点 证毕 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 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 入射波波线折射波波线和法线在同一平面内