内容正文:
问题:
我们对山崖或高墙大喊,会听到回声,声波遇到障碍物是怎样被反射的呢?波的反射遵循怎样的规律呢?
当波从一种介质进入到另一介质又会发生怎样的现象?这些现象又遵循怎样的规律呢?
§2.4惠更斯原理
波的反射和折射
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观察思考一
振动片带动物体周期性触动水面,在水面上形成水波
振动物体是金属丝时,产生的波是圆形波纹
振动物体是薄板时,产生的波是直线型波纹
圆和直线表示了波的波峰(或波谷)
观察思考二
在水波前进的方向上,放两个挡板,挡板间形成一条狭缝,调节缝的宽度和水波波长相当,观察经过狭缝的波在挡板后面发生了什么现象?
波面:从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面。
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
一、波面和波线
注意:波面与波线总是垂直
“波前”:最前面的波面
波前
波面
波线
狭缝变成新的波源了
波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源,从这些点发出球面形状的子波。
设平面波t时刻波前如图
子波传播Δt时刻的波前的公切面就是t+Δt时刻新的波前
.
.
.
.
.
.
.
.
.
t
v
Δ
子波波源
t 时刻的波前
t
Δ
+
t
时刻的波面
二、惠更斯原理
1.内容:波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源,从这些点发出球面形状的子波,其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前.
2.用惠更斯原理确定下一时刻圆形波的波前
三、波的反射
1.定义:波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射.
AB为波的一个波面,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。
2.用惠更斯原理解释波的反射
A
B
a
c
b
A`
B`
a`
c`
b`
3.反射定律:
入射波线、法线、反射波线在同一平面内,入射波线与反射波线分居法线两侧,反射角等于入射角。
注意:
反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。
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.
原因是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.
原因是声波在云层界面多次反射.
3.在空房间里讲话感觉声音响.
原因是: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