内容正文:
3.3
波的反射、折射和衍射
一、波的反射
1.定义:波在传播过程中,遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象。
2.波的反射定律:
入射线、 法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分别位于法线的两侧,而且入射角等于反射角;反射波的波长、频率和波速都与入射波相同。
法线
二、波的折射
1.定义:波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生偏折的现象。
2.折射定律:
界面
介质I
介质II
法线
波发生折射的原因:波在不同介质中的速度不同。
阴影区
阴影区
1.定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象。
三、波的衍射
波源
障碍物
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第二级
第三级
第四级
第五级
4
阴影区
阴影区
1.定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象。
三、波的衍射
波源
障碍物
衍——延展之意
波的衍射——波延展到“阴影”区域里的现象
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第二级
第三级
第四级
第五级
5
衍射现象明显
波绕过障碍物区域多
波绕过障碍物区域少
衍射现象不明显
λ
λ
d
?
?
λ
?
d
d
两幅水波通过孔缝衍射照片对比
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第二级
第三级
第四级
第五级
发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。
d > λ
d < λ
d ≈ λ
明显
明显
不明显
λ
d
d
d
λ
λ
发生明显衍射的条件
实验表明:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
明显
不明显
不明显
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
(1)衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象。
(2)衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异。
(3)障碍物或孔的尺寸大小,不是决定衍射能否发生的条件,是能否发生明显衍射的条件。
(4)一般情况下,波长较大的波容易产生明显的衍射现象。
三、波的衍射
2.理解:
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第二级
第三级
第四级
第五级
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