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1、惠更斯原理及其应用,1. 惠更斯原理,波在弹性介质中运动时,任一点P 的振动,将会引起邻近质点的振动。就此特征而言，振动着的 P 点与波源相比，除了在时间上有延迟外，并无其他区别。因此，P 可视为一个新的波源。1678年，惠更斯总结出了以其名字命名的惠更斯原理：,介质中任一波面上的各点，都可看成是产生球面子波的波源；在其后的任一时刻，这些子波的包络面构成新的波面。,惠更斯,介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前.,一 惠更斯原理,障碍物的小孔成为新的波源,原波阵面,新波阵面,S1,S2,t 时刻,t+Dt 时刻,uDt,波面： 波源引起
2、的振动在介质中向各个方向传播，如果把某一时刻波所到达的各点连接起来的一个面叫做波面.,波线： 用来表示波的传播方向，在各向同性介质中波线与波面垂直.,t +t 时刻波面,t 时刻波面,二 波的反射和折射,用惠更斯原理证明.,波的折射,3）在波的折射中，波的频率不变，波速和波长都会改变,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。,蝙蝠的“眼
3、睛”,波的反射的例子,隐形飞机F117,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。,雷达与隐形飞机,反射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为什么 ？,2. 波的反射的规律：,a：反射角等于入射角； b：反射波的频率、波速、波长与入射波的相等；,练习1： 某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，那么它至少要离障碍物多远?,折射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为何 ？,折射规律,波速不同,传播方向改变,演示,在平缓的海滩上会看到，不论海中的波向什么方向传播，当到达岸边时总是大约沿垂直于岸的方向传来，试解释这个现象.,思考题：,
