3.3 波的反射、折射和衍射（课件）-2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第三章：第3节 波的反射、折射和衍射 高中物理选择性必修第一册 主讲老师：××× 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 波的反射 波的折射 波的衍射 课堂小结 问题？ 01. 高中物理选择性必修第一册 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？ 高中物理选择性必修第一册 波的反射应该遵从什么规律？ 波的反射 第一部分 波的反射 01. 高中物理选择性必修第一册 法线 分界面 2.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． 1.定义：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回来继续传播的现象。 3.说明： 学以致用1 02. 高中物理选择性必修第一册 1．夏日的雷声轰鸣不绝 声波在云层界面多次反射． 学以致用1 03. 高中物理选择性必修第一册 2．回声是声波的反射现象． 声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，在房间里听不到回声，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果． 学以致用3 04. 高中物理选择性必修第一册 3.如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？ 高中物理选择性必修第一册 【分析】刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔．当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射．由于气孔往往是内部大而口径小．所以，仅有少部分波的能量能通过口径反射回来，而大部分的能量则被吸收掉了．所以不是人的活动减少了。 学以致用3分析 05. 高中物理选择性必修第一册 4.《列子.汤问》里记载：秦青顾谓其友曰：“昔韩娥东之齐，匮粮，过雍门，鬻歌假食。既去而余音绕梁欐，三日不绝，左右以其人弗去。”——传说春秋战国时代，韩国有个名叫韩娥的歌唱能手，为了赞美她的歌声，有了“余音绕梁，三日不绝”这个成语。请解读“余音绕梁，三日不绝” 中的科学知识。 是声波的反射，当然这里运用了夸张的表达手法。 学以致用4 06. 高中物理选择性必修第一册 蝙蝠在飞行时，会发出一种尖叫声，这是一种超声波信号，是人类无法听到的，因为它的音频很高。这些超声波的信号若在飞行路线上碰到其他物体，就会立刻反射回来，在接 收到返回的信息之后，蝙蝠于振翅 之间就完成了听、看、计算与绕开 障碍物的全部过程。 学以致用6 07. 波的折射 第二部分 波的折射 01. 高中物理选择性必修第一册 1.定义：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射。（同初中光的折射） 2.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． 界面 介质I 介质II 法线 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。（第四章《光》具体介绍） 对折射的理解 02. 高中物理选择性必修第一册 2.当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线。 3.当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线。 4.当垂直界面入射时，传播方向不改变。 5.折射时，波的频率不变，波速和波长都发生改变。 1.折射的原因：是波在不同介质中的速度不同. 波的折射 03. 高中物理选择性必修第一册 波的衍射 第三部分 问题？ 01. 高中物理选择性必修第一册 我们学过成语“隔墙有耳”，也知道“未见其人，先闻其声”的出处，你知道其中蕴含着物理原理吗？ 观察与思考 02. 高中物理选择性必修第一册 在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇等会出现什么现象？ 会绕过它们继续传播，好像它们不存在一样。 波的衍射 03. 高中物理选择性必修第一册 障碍物 阴影区 阴影区 阴影区 阴影区 波源 定义：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 波的衍射——波延展到“ 影子”区域里的现象。 衍 ：延展之意 水波的衍射 04. 高中物理选择性必修第一册 波的衍射现象 05. 高中物理选择性必修第一册 实验现象：在狭缝宽度d一定，不同波长的水波的衍射 λ1= 0.3d λ2= 0.5d λ3= 0.7d 明显 较明显 不明显 发生明显衍射的条件 06. 高中物理选择性必修第一册 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。 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。 4.一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。 3.障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件 波的衍射的应用 07. 高中物理选择性必修第一册 无线电波绕过高大建筑物,声波比光波更容易发生明显衍射，主要是因为无线电波和声波的波长较长的缘故。 声波波长：1.7cm——17m 光波波长：0.4um——0.7um 无线电波：0.3cm——3000m 总结提升 第四部分 课堂小结 高中物理选择性必修第一册 01 波的反射 02 波长 折射 03 波的衍射 波从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫波的折射。 波遇障碍物返回 续传播叫波的反射。 入射波波线反射波波线和法线在同一平面内．反射角等于入射角。 波可以绕过障碍物继续传播的现象 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。 THANKS cqw (c) - Lavf58.29.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 $$