12.6《惠更斯原理》课件(人教选修3-4)

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，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。蝙蝠的“眼睛”隐形飞机F—117雷达确定目标示意图雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。12.6惠更斯原理波谷波峰一、波面和波线波面：在任一时刻，介质中任何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。波面波线波面波线几种常见的波二.惠更斯原理论述：媒质中波动传到的各点都可以看作是新的次波源，这些新波源发射的波称为子波，其后任一时刻这些子波的包络面就是该时刻的新波阵面二惠更斯原理.........t时刻的波面tΔ+t时刻的波面子波波源tvΔ二、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................子波波源tΔ+t时刻的波面t时刻的波面二、惠更斯原理tvΔ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，波面的几何形状总是保持不变的。二、惠更斯原理三、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．三、波的反射反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角。入射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。反射角（i’）：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．i'i法线平面经t后，B点发射的子波到达界面处B`点，A点发射的子波到达A`点。同种介质，波速不变。三、波的反射用惠更斯原理解释波的反射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`三、波的反射入射线、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。反射定律：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：i'i法线平面生活中反射现象的思考1．回声是声波的反射现象．对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播．2．夏日的雷声轰鸣不绝．声波在云层界面多次反射．3．在空房间里讲话感觉声音响．声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，在房间里听不到回声，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果．四、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。界面介质I介质II四、波的折射折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角。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.折射A1A2ABCi1u2u'A'BiACCAsin2tu1sin'ACAAtu22121sinsinnuui入射线、折射线及分界面法线共面折射定律21uu设n21：2介质对1介质的相对折射率21sinsinvvri四、波的折射折射定律：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。2112vvn折射率1.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四、波的折射注意：