3.3 波的反射、折射和衍射-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

3.波的反射、折射和衍射

【学习目标】

知识点一　波的反射和折射

1．图甲所示，我们在山中对着山谷大声喊出“你好……”时会听到“连绵不断”的“你好……”的回声；这属于波的什么现象？

2．图乙所示，我们对着家中的鱼缸大喊时会看见鱼缸中的鱼儿受到“惊吓”，好像听到了我们的喊声。这属于波的什么现象？

提示：1.属于声波的反射现象。

2．属于声波的折射现象。

1．波的反射

(1)定义：波传播过程中遇到介质界面会返回来继续传播的现象。

(2)波的反射定律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角，如图所示。

注意：(1)反射波的波长、频率、波速都与入射波的相同。

(2)波遇到两种介质的界面时总会发生反射。

2．波的折射

(1)定义：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象。

(2)波的折射定律：入射线和折射线分居在法线两侧并且在同一个平面内。

注意：波从一种介质进入另一种介质，只有频率不变，波速和波长均发生变化。

(3)一切波都会发生折射现象。

【判断正误】

1．发生波的反射现象时，波又回到了同种介质。(√)

2．发生波的折射现象时，不会同时发生波的反射现象。(×)

3．潜水员能听到岸上人的喊声，是声波折射的结果。(√)

波的反射与波的折射的比较

学生用书↓第85页

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、波长相等

D．3与1的频率相等，波速、波长均不等

D　[反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等，故A错误，B错误；折射波的波长、波速与入射波都不等，但频率相等，故C错误，D正确。]

针对练1.(多选)下列说法正确的是(    )

A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短

B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变

C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化

D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化

BC　[波发生反射时，波在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变，A错误，B正确；波发生折射时，是从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以频率不变，由公式v＝λf 可知，波长发生变化，C正确，D错误。]

针对练2.一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m。当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340 m/s。求：

(1)该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；

(2)该声波在介质Ⅱ中传播的速度。

解析：(1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf得

f＝＝ Hz＝1 700 Hz，

由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1 700 Hz。

(2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为

v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s。

答案：(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s

知识点二　波的衍射

我们常说“隔墙有耳”、“未见其人先闻其声”，这些属于什么现象？