波的反射和折射

sin i v1 = sin r v2
• 当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线 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 当垂直界面入射时，传播方向不改变，
点击下图观看动画
2．折射规律： ．折射规律：
）：折射波的波线与两介 1、折射角（r）：折射波的波线与两介 折射角（ ）： 质界面法线的夹角r叫做折射角 叫做折射角． 质界面法线的夹角 叫做折射角．
2、 折射定律 ： 入射线 、 法线 、 折射线在同一平 、 折射定律： 入射线、 法线、 面内， 入射线与折射线分居法线两侧． 面内 ， 入射线与折射线分居法线两侧 ． 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： 之比：
介质中任一波阵面上的各点， 介质中任一波阵面上的各点， 都是发射子波的新 波源，其后任意时刻， 波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波 阵面。 阵面。 根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面， 根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面， 就可以确定下一时刻的波阵面。 就可以确定下一时刻的波阵面。
(1629-1695)
结束
返回
一、惠更斯原理 惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点， 惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点， 都可以看作为发射子波的波源， 都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻 这些子波的包络面便是新的波阵面。 包络面便是新的波阵面 这些子波的包络面便是新的波阵面。
结束
返回
一、惠更斯原理内容
t时刻波面 t+∆t时刻波面 t+∆
波传播方向
t+ ∆t
u∆ t 平面波
球面波
用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波面
t +Δt 时刻的波面 uΔt
. . . . . . . . .
子波波源
t 时刻的波面
结束 返回
用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波面 t +Δt 时刻 的波面 uΔt t 时刻 的波面 子波波源
定理证明: 定理证明: 由惠更斯原理， 、 为同一波面上的两点 为同一波面上的两点， 、 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、 B点会发射子波， 点会发射子波， 点会发射子波 B i 经∆t后， B点发射的子波到达界 后 点发射的子波到达界 u1∆t 面处D点， A点的到达 点， 面处 点 点的到达C点 点的到达 i A r BD u1∆t D u2 ∆t = sin i = C AD AD
结束 返回
.
. .. . . ....
. . .
. . .
2．波的反射 ．
• 波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象 波遇到障碍物会返回来继续传播，
叫做波的反射 波的反射． 叫做波的反射．
点击下图观看动画
3．反射规律 ．
• 入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与 入射角（ ）和反射角（ ）： ）：入射波的波线与
第十二章 机 械 波 四、波的反射和折射
1．波面和波线 ．
• 波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的 波面：同一时刻，
质点所构成的面叫做波面． 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 波线： 垂直的线叫做波线． 垂直的线叫做波线．
荷兰物理学家
惠 更 斯 C.Huygens
的特例． 的特例． • 在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都 在波的折射中，波的频率不改变， 发生改变． 发生改变． • 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不 波发生折射的原因： 同．
2.波的反射与折射 2.波的反射与折射 当波传播到两种介质的分界面 一部分反射形成反射波， 时，一部分反射形成反射波，另一 部分进入介质形成折射波。 部分进入介质形成折射波。 （1）反射定律 入射线、 ①.入射线、反射线和界面的法 入射线 线在同一平面上； 线在同一平面上；
AC u2 ∆t = sin r = AD AD
r
sin i u1 λ1 / ∆t λ1 = = = = n21 证毕 sin r u2 λ2 / ∆t λ2
平面法线的夹角i叫做入射角． 平面法线的夹角 叫做入射角．反射波的波线与 叫做入射角 平面法线的夹角i’ 叫做反射角． 平面法线的夹角 叫线 、 反射线在同一平面 反射定律： 入射线、 法线、
入射线与反射线分居法线两侧， 内 ， 入射线与反射线分居法线两侧 ， 反射角等 于入射角。 于入射角。
• •
反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同． 反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同． 波遇到两种介质界面时，总存在反射． 波遇到两种介质界面时，总存在反射．
二、波的折射
• 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，
传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 波的折射
λ1
u1 i i'
c n= u
n1 n2
反射角等于入射角。 ②.反射角等于入射角。 i' = i 反射角等于入射角 （2）折射定律 入射线、 ①.入射线、折射线和界面的法线在同一平面上； 入射线 折射线和界面的法线在同一平面上； ②.
λ2 r
u2
sin i u1 λ1 n2 = = = = n21 sin r u2 λ2 n1