2021学年高中物理第十二章机械波6惠更斯原理学案人教版选修3_4.doc

6 惠更斯原理

一、惠更斯原理

1．波面与波线

(1)波面：在波的传播过程中，某时刻任何振动状态都相同的介质质点所组成的面，叫波面．

(2)波线：指与波面垂直的那些线，代表了波的传播方向．如图所示．

2．波的分类

(1)球面波：由空间一点发出的波，它的波面是以波源为球心的一个个球面，波线就是这些球面的半径．

(2)平面波：指波面是平面的波．

3．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．

将一颗石子投到池塘的中央，可以看到一圈圈的水波由中央向外传播，其中这一圈圈的波峰构成的是波面还是波线？

提示：波面．波面由振动状态相同的点组成，而波线对应波的传播方向．

二、惠更斯原理的应用

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，从而确定波的传播方向．但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系．

三、波的反射

1．定义：波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象．

2．反射定律

(1)入射角：入射波线与反射面法线的夹角，如图中的α.

(2)反射角：反射波线与反射面法线的夹角，如图中的β.

(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．

夏天的雨季，大雨来临前一道闪电过后，接着我们会听到一阵“轰轰隆隆”的雷鸣，说一说这种雷声是怎么形成的．

提示：云层积累的大量电荷放电，形成闪电同时发出巨大声音，闪电声在不同云层之间反复反射，所以较长时间内听到“轰轰隆隆”的声音．

四、波的折射

1．折射现象

波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象，如图所示．

2．折射规律

(1)频率：频率不变；

(2)波速：发生变化；

(3)波长：发生变化． 3．折射定律

(1)内容：入射角的正弦跟折射角的正弦之比，等于波在第Ⅰ种介质中的波速与波在第Ⅱ种介质中的波速之比．

(2)公式：sin i sin r ＝v 1v 2

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考点一 波面和波线 惠更斯原理

1．波面

在波的传播过程中，振动状态相同的点组成的平面叫做波面．

(1)球面波：如图甲所示，球面波的波面是以波源为中心的一个个球面．

(2)平面波：如图乙所示，平面波的波面是一个个互相平行的平面．

(3)对波面的理解