鲁科版高中物理选修3-4　第二章　第2节《波的反射和折射》(共24张PPT)

蝙蝠的“眼睛”：18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。 隐形飞机F—117 雷达确定目标示意图 雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。 由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。 波的反射和折射 一、波动中的几个概念 1. 波面： 从波源发出的波经过同一传播时间而到达的各点所组成的面，叫做波面。 3. 波线： 从波源发出沿着波的传播方向画出的带箭头的线称为波线，它表示波动的传播方向。波线与波面垂直 t 时刻的波前 t +Δt 时刻的波前 最前面的波面叫做波前。 2. 波前： 平 面 波 球 面 波 O 一.惠更斯原理： 介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。 荷兰物理学家 惠 更 斯 惠更斯原理 1.介质中任一波面上的各点，都可看作发射子波的波源； 惠更斯原理 2.其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。 包络面：与一族曲面相切的曲面。 波的传播方向？ 子波波源 t Δ 后的波面 t 时刻 的波面 t v Δ . . . . . . . . 用惠更斯原理确定平面波的波面及传播方向 惠更斯原理 . . . . . . . . . t 时刻的波面 t Δ + t 时刻的波面 子波波源 t v Δ 实验与探究： 实验现象： （1）水波不断通过小孔继续传播 （2）右侧的波面是以小孔为圆心的半圆形 （3）半圆形波面的形状与原波形无关，与波源的位置无关。 利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。当波在均匀的各向同性介质中传播时，由于波速保持不变，波面的几何形状也总是保持不变的。 惠更斯原理 球 面 波 平 面 波 O 反射波的