3.3波的反射、折射和衍射 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

3.3 波的反射、折射和衍射 1 引入 我们知道，声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，就是声波在峭壁上反射的结果。生活中，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？ 水波的反射实验 一、波的反射、波的折射 1．波的反射(1)波的反射：波传播过程中遇到介质界面会 原介质继续传播的现象。 (2)反射波的 、 、频率跟入射波的相同。(3)波的反射定律：反射线、入射线和法线在同一平面内，反射线和入射线分别位于法线两侧，反射角 入射角。 2．波的折射(1)波的折射：波从一种介质 另一种介质时，波的 发生改变的现象。(2)波的折射中，波的 不变，波速和波长发生改变。 1．波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是 。2．波速是由介质决定的，波反射时是在同一介质中传播，因此波速 ，波折射时是在不同介质中传播，因此波速 。3．波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝可知波长 ；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝可知波长 ，反之变小。 讨论与总结： 【例1】某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来，某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198μs收到反射波，已知无线电波传播的速度为c=3×108m/s，远大于飞机的飞行速度v。则v应为（ ） A.1500m/s B.750m/s C.375m/s D.以上数据都不对 C 【看图，猜一个成语】 “隔墙有耳”这一成语中蕴含着物理学中“波的衍射”原理 水波的衍射现象 二、波的衍射 1．定义：波可以绕过 继续传播的现象。 水波衍射效果影响因素的探究 二、波的衍射 1．定义：波可以绕过 继续传播的现象。 2. 发生明显衍射的条件： 。 3. 关于衍射的两点说明 (1)衍射始终存在，只是有的衍射明显，有的衍射不明显． (2)衍射和干涉都是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射。 【例2】（多选）水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是 ( 　) A．增大小孔尺寸　　　 B．减小小孔尺寸 C．增大水波频率 D．减小水波频率 BD 【例3】如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( ) A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象 ABC 1、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 巩固练习 D 2、某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m.(1)该波的频率为 Hz，在海水中的波速为 m/s.(2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为多少？. 3.图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有明显振动，为使A处水面也能发生明显振动，可采用的方法是( ) A．使波源的频率增大 B．使波源的频率减小 C．移动N使狭缝的间距增大 D．在不移动M板的情况下，不能使A处发生明显振动 B 4、一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形如图甲所示，位于平衡位置的质点A、B，介质中B质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．该波沿x轴负向传播B．A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同C．再经过0.3s，B质点通过的总路程为0.1mD．若此波遇到一个宽0.3m的障碍物，则能发生明显衍射 D 5、甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24m。有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之