第3章 第3节 波的反射、折射和衍射（PPT课件）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

第三章 机械波 3　波的反射、折射和衍射 　　知识点一　波的反射 1. 反射现象：波遇到介质界面（如水遇到挡板）时会返回原介质继续传播 的现象。 2. 反射规律：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。 知识点二　波的折射 1. 波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，机械波 从一种介质进入另一种介质时也发生折射。 2. 水波的折射：水波在深度不同的水域传播时，在交界处发生折射。 3. 波的反射、折射现象中各物理量的变化 比较项目 波的反射 波的折射 传播方向 改变，θ反＝θ入 改变，θ折≠θ入 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 ｜特别提醒｜ 波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中的传播速度不 同，对于入射角为零的特殊现象，折射角也为零，即波沿原方向传播，但介质 发生了变化，其波长和波速也相应发生变化。 知识点三　波的衍射 1. 波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。 2. 发生明显衍射现象的条件：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。 3. 波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。 　　培优点1　对衍射现象的理解 [典例1]　[多选]观察水面波衍射的实验装置如图所示，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（C　） A. 此时能观察到明显的衍射现象 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 √ √ √ [解析]　当缝、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。从题图中可以看出，孔的大小与波长相差 不多，故能够发生明显的衍射现象，选项A正确；由于在同一均匀介质中，波的 传播速度没有变化，波的频率是一定的，又根据λ＝可得波长λ没有变化，选项 B正确；当孔扩大后，发生明显衍射的条件将被破坏，选项C正确；如果孔的大 小不变，使波源频率增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，不满足发生明 显的衍射现象的条件，选项D错误。 （1）障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，而是衍射 现象是否明显的条件。一般情况下，波长较长的波容易产生明显的衍射现象。 （2）波传到孔或障碍物时，孔或障碍物仿佛是一个新的波源，由它发出的 与原来同频率的波（称为子波）在孔或障碍物后传播，于是，就出现了偏离直 线传播的衍射现象。 ｜解题通法｜ 理解衍射现象的关键点 培优点2　波的反射、折射现象中各物理量的变化 [典例2]　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 √ [解析]　波发生反射时，在同一种介质中传播，因此波长、波速和频率不 变，选项A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速改变，波长改变，选项C 错误，D正确。 ｜解题通法｜ 处理波的折射问题的关键点 波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中的传播速度不 同，因而在两种介质中的波长不同，但波在两种介质中的频率是相同的。 $