高中物理选修3-4课件：12.5多普勒效应及惠更斯原理 (共16张PPT)

高中物理新人教版选修３-4系列课件2018年5月第十二章《机械振动》第5节多普勒效应及惠更斯原理下营中学陈昌海单位时间内观察者数得的人数与实际通过的人数相同。单位时间内观察者数得的人数变多。单位时间内观察者数得的人数变少。1、当波源和观察者相对介质都静止不动．单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波．观察者接收到的频率等于波源的频率．多普勒效应的成因2、观察者朝波源运动时观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大。3、观察者远离波源运动时观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减少。观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。1、波源朝观察者运动时2、波源远离观察者运动时多普勒效应的成因1、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。2、在观察者运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的速度发生改变（波的波长不变）。3、在波源运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的波长发生改变（波的速度不变）。多普勒效应1）观察者朝波源运动2）观察者离波源运动1、波源不动，观察者相对波源运动多普勒效应中观测频率的计算(1)vvvffv人波人测波波波(1)vvvffv人波人测波波波2、观察者不动，波源相对观察者运动1）波源朝观察者运动2）波源离观察者运动vvffvTvv波波波测源源波波波vvffvTvv波波波测源源波波波总之：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．这就是多普勒效应1.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去.2.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.3.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.多普勒效应的应用【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波面和波线1、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．2、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．波面为球面的波叫球面波；波面为平面的波叫平面波。................子波波源tΔ+t时刻的波面t时刻的波面tvΔ惠更斯原理内容:介质中任一波面上的各点,都可看成发射子波的新波源,其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波面。.........t时刻的波面tΔ+t时刻的波面子波波源tvΔ用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面波的反射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．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．2、反射规律（1）反射波与入射波的T（f）v一样，所以λ也一样。（2）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。（3）波遇到两种介质界面时，总存在反射．波的折射1、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．2、折射规律（1）折射波与入射波的T（f）一样，v、λ不一样（2）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21sinsinvvri波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同．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．