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1、第十二章 机械波,六、惠更斯原理,【演示】在水槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，观察现象。,（1）水面上形成一列圆形波 （2）画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰和波谷,动画模拟,波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面 波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线,一、波面和波线,惠 更 斯,C.Huygens,荷兰物理学家,(1629-1695),二、惠更斯原理,介质中任一波面上的各点， 都可以看做发射子波的波源。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。这就是惠更斯原理。,利用惠更斯原理可以
2、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。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时，用上述作图法求出的波面的几何形状总是保持不变的。,观察水波的反射,在水槽的一端放置振动发生器，它的窄条形平板能够周期性地打击水面，产生水波。可以看到，水波传播到挡板后被反射出去。,1、波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射,2、入射角（i）和反射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角反射波的波线与平面法线的夹角i 叫做反射角,三、波的反射,3反射规律,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
3、入射波相同,2.波遇到两种介质界面时，总存在反射,注意：,用惠更斯原理解释波的反射,经t后，B点发射的子波到达界面B点，A点发射的子波到达A点。同种介质，波速不变。,由惠更斯原理，AB为波的一个波面,观察水波的折射,在水槽中放入一块厚玻璃板，注意使它的一条边不与波传来方向垂直。然后加水，使水面高过玻璃板。接通电源产生水波，观察水波经过水深不同的区域时传播方向的变化。,四、波的折射,2、折射角（r）：,折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角,1、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.,3、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
4、线两侧入射角 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：,由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点,经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，,证毕,折射率：,由于一定的介质中的波速是一定的，所以是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第二种介质对第一种介质的折射率,当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线. 当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线. 当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例 在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同,小结,规律：,波的折射,定义：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。,入射波波线折射波波线和法线在同 一平面内 ,
