新鲁科版物理选修3-4同步讲义： 波的反射和折射.pdfVIP

第2节 波的反射和折射 1.惠更斯原理：介质中波阵面上的每一个点，都可以看成一个新的波源，这些新波源发出 子波，经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波面。 2．波的反射定律：反射波线、入射波线和法线在同一平面内，反射波和入射波分别位于 法线的两侧，反射角等于入射角。 3．波由一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折，入射角i和折射角r 及波速之 sini v 1 间满足 ＝ 。 sinr v 2 惠更斯原理 1.波面和波线 (1)概念： ①波面：从波源发出的波，经过同一传播时间到达的各点所组成的面，如图所示。 ②波线：用来表示波的传播方向的线，波线与各个波面总是垂直的。 (2)波的分类： ①球面波：波面是球面的波。如空气中的声波。 ②平面波：波面是平面的波。如水波。 2．惠更斯原理 (1)内容：介质中波阵面上的每一个点，都可以看成一个新的波源，这些新波源发出子波， 经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波面。 (2)应用：如果知道某时刻一列波的某个波面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以 得到下一时刻这个波面的位置，从而可确定波的前进方向。 [学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 1．下列说法中正确的是( ) A．只有平面波的波面才与波线垂直 B．有些波的波线与波面相互平行 C．任何波的波线都表示波的传播方向 D．有些波的波面表示波的传播方向 解析：选C 不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A、B错误；只 有波线才表示波的传播方向，选项C正确，D错误。 波的反射 [自读教材·抓基础] 1．波的反射 波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象，如图所示。 2．反射规律 反射波的频率、波长和波速都与入射波相同。 3．反射定律 反射波线、入射波线和法线在同一平面内，反射波线和入射波线分别位于法线两侧，反 射角等于入射角。 [跟随名师·解疑难] 波的反射现象的特点 (1)波速不变：波速由介质决定，而反射波与入射波在同一种介质中传播。 (2)频率不变：波的频率由波源决定。 v (3)波长不变：由λ＝ 可知，因v、f 不变，故λ 不变。 f (4)传播能量减少：波反射时，反射面要吸收一部分能量。 [学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 2．一列波遇到障碍物发生反射，反射后它的( ) A．只有波长不变 B．只有波速不变 C．只有频率不变 D．波长、波速、频率均不发生变化 解析 选D 波在发生反射时，入射波和反射波都在同一种介质中传播，所以入射波和 反射波的波速相等，由惠更斯原理可知子波源的频率与波源的频率是相等的，故入射波和反 射波的频率相等，从而二