1、第四节,惠更斯原理 波的反射和折射,一、波动中的几个概念,1.波线,波的传播方向为波线。,2.波面,振动相位相同的各点组成的曲面。,3.波前,某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。,平面波,球面波,平面波,球面波,1.内容：介质中任一波面上的各点， 都是发射子波的新波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波阵面。,BD_32,根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波面，就可以确定下一时刻的波阵面。,用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波前,返回,结束,用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波前,返回,结束,克里斯蒂安惠更斯 惠更斯： (ChristianHaygen，16291695)荷兰物理学
2、家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。,1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。克里斯蒂安惠更斯（Christian Huygens 1629-1695）是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。,三、波的反射,1.定义：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反射规律,（1）入射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角 （2）反射角（i）反射波的波线与平面法线的夹角i 叫做反射角 （3）反射定律：入射线、法线、
3、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。,用惠更斯原理解释波的反射,在时刻t，波面与图面的交线AA3到达图示的位置，A点和界面相遇。此后AA3上个点将依次到达界面。,设经过相等的时间此波阵面与图面的交线依次与分界面在B1、B2、B3相遇，而在 ，A3点到达B3点。,做出此时刻界面上各点发出的子波的包迹。因为波在同一介质中传播，速度不变，所以在 时刻，从A、B1、B2、发出的子波的半径分别是d，2d/3，d/3。其中,这些子波的包迹面也是与图面垂直的平面。它与图面的交线为B3D，而且，DB3=AA3。做垂直于此波阵面的直线，即得反射线。与入射波阵面AA3垂直的线称为入射
4、线。,3.反射规律：反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同 4. 应用：测回声,四、波的折射,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,2折射定律：,（1）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,（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入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二种介质中的速度之比。,3折射规律：波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速和波长都发生改变 。,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,
