12.6惠更斯原理—人教版高中物理选修3-4课件+素材

●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 6 惠更斯原理 第十二章　机械波 教学目标 1、知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理 2、知道波的反射现象，并能用惠更斯原理进行解释 3、知道波的折射现象，并能用惠更斯原理进行解释 克里斯蒂安·惠更斯是17世纪荷兰著名的物理学家、天文学家和数学家，是介于伽利略和牛顿之间一位重要的物理学先驱。他一生致力于科学事业的研究，在力学、光学、数学和天文学等自然科学的诸多领域都做出了突出的贡献，成为近代自然科学的一位重要开拓者，在整个科技发展史上有着举足轻重的地位。 克里斯蒂安·惠更斯 (Christiaan Huygens 1629-1695) 惠更斯在1678年给巴黎科学院的信和1690年出版的《光论》一书中都阐述了他的光波动原理，即惠更斯原理。 波面：在波的传播过程中，任一时刻振动状态都相同的介质质点所组成的面。（相位相同） 波线：与波面垂直且指向波的传播方向的直线。 波面 波线 波面 波线 1.内容：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。 2.应用：用惠更斯原理确定下一时刻的波面 . . . . . . . . . t 时刻的波面 t Δ + t 时刻的波面 子波波源 t v Δ . . . . . . . . . . . . . . . . 子波波源 t Δ + t 时刻 的波面 t 时刻 的波面 t v Δ 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。 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。 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。 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。 惠更斯原理可以确定反射波的传播方向 A B a c b a′ c′ b′ 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点 A′ B′ C` = 法线 平面 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： 14 界面 介质I 介质II 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。 法线 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点的到达C点， 用惠更斯原理确定折射波的传播方向 折射率 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。 折射率 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． 1．下列说法正确的是（ ） A．入射波面与法线的夹角为入射角 B．入射波面与界面的夹角为入射角 C．入射波线与法线的夹角为入射角 D．入射角跟反射角相等 CD 2．对于波的认识，下列说法中正确的是（ ） A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 B．隐形飞机的表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．雷雨天雷声轰鸣不绝是波的多次反射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 ABCD 3.下列说法中正确的是（ ） A．只有平面波的波面才与波线垂直 B．任何波的波线与波面都相互垂直 C．任何波的波线都表示波的传播方向 D．有些波的波面表示波的传播方向 BC 4.如图所示，在图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（ ） A．2与1的波长、频率相等，波速不等 B．2与1的波速、频率相等，波长不等 C．3与1的波速、频率、波长均相等 D．3与1的频率相等，波速、波长均不等 6 惠更斯原理 第十二章　机械波 $$