内容正文:
第2节 波的反射和折射
学习目标:1.[物理观念]知道波面、波线的概念. 2.[科学思维]了解惠更斯原理. 3.[科学思维]掌握波的反射定律和折射定律.
一、波的反射
1.波面和波线
(1)波面:从波源发出的波,经过相同传播时间到达的各点所组成的面,如图所示.
波面和波线
(2)波线:用来表示波的传播方向的线,波线与各个波面总是垂直的.
2.波的分类
(1)球面波:波面是球面的波.如空气中的声波.
(2)平面波:波面是平面的波.如水波.
3.波的反射
(1)反射现象:波从一种介质传播到另一种介质表面时,返回原来介质传播的现象.
(2)反射定律:反射波线、入射波线和法线在同一平面内,反射波线和入射波线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.
二、波的折射
1.折射现象:波在传播过程中,由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象.
2.折射定律:,式中v1和v2分别是波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速.
=
三、惠更斯原理
1.内容:介质中波面上的每一个点,都可以看成一个新的波源,这些新波源发出子波,经过一定时间后,这些子波的包络面就构成下一时刻的波面.
2.包络面:某时刻与所有子波波面相切的曲面.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)只有平面波的波面才与波线垂直.
(×)
(2)任何波的波线与波面都相互垂直.
(√)
(3)反射波的频率、波速与入射波相同.
(√)
(4)折射波的频率、波速与入射波相同.
(×)
2.(多选)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 [不管是平面波,还是球面波,其波面与波线均垂直,选项A错误,B正确;只有波线才表示波的传播方向,选项C正确,D错误.]
3.(多选)下列叙述属于波的反射现象的是( )
A.在空房间里讲话,会感到声音比在野外响
B.水波从深水区入射到浅水区方向变化
C.讲话者又听到自己的回声
D.声波从空气中进入水中速度变大
AC [选项A、C都属于波的反射现象,B、D属于波的折射现象.]
惠更斯原理
波面一定是平面吗?根据如图思考波线与波面的关系是怎样的.
提示:波面不一定是平面.波线与波面互相垂直,一定条件下由波面可确定波线,由波线可确定波面.
1.对波线与波面的理解