12-5惠更斯原理ppt课件

1、太原理工大学物理系太原理工大学物理系12-5 惠更斯原理惠更斯原理 平面简谐波只是理想模型，大多数情况下很平面简谐波只是理想模型，大多数情况下很难写出动摇方程的，如何处理波的传播问题呢？难写出动摇方程的，如何处理波的传播问题呢？物理上通常采用定性和半定量的方法。物理上通常采用定性和半定量的方法。 惠更斯原理就是非常胜利的定性和半定量惠更斯原理就是非常胜利的定性和半定量方法。方法。 1678 1678年惠更斯提出：简约的作图法定性处理年惠更斯提出：简约的作图法定性处理了波的传播问题，称惠更斯原理。了波的传播问题，称惠更斯原理。动摇方程和惠更斯原理同等重要动摇方程和惠更斯原理同等重要, ,相互补充

2、相互补充. .太原理工大学物理系太原理工大学物理系 媒质中动摇传播到的各点都可以看作是发射子媒质中动摇传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的恣意时辰，这些子波的包络波的波源，而在其后的恣意时辰，这些子波的包络就是新的波前就是新的波前. .一、惠更斯原理一、惠更斯原理平平面面波波球球面面波波利用惠更斯原理可以由利用惠更斯原理可以由t t时辰波阵面画出时辰波阵面画出t+tt+t时时辰的波阵面。辰的波阵面。太原理工大学物理系太原理工大学物理系二二 波的衍射射波的衍射射 波传播过程中当遇到妨碍物时，能绕过妨碍物波传播过程中当遇到妨碍物时，能绕过妨碍物的边缘而传播的景象称作波的衍射。的边缘而

3、传播的景象称作波的衍射。 一切动摇都具有衍射景象，衍射景象能否明显，一切动摇都具有衍射景象，衍射景象能否明显，决议着波长与妨碍物线度比值的大小。决议着波长与妨碍物线度比值的大小。太原理工大学物理系太原理工大学物理系1 1遇到妨碍物可得到衍射波的波阵面。遇到妨碍物可得到衍射波的波阵面。2 2推导反射定律和折射定律。推导反射定律和折射定律。惠更斯原理用途惠更斯原理用途惠更斯原理在相当广泛的范围内处理了波的惠更斯原理在相当广泛的范围内处理了波的传播方向的问题。传播方向的问题。四、入射波和折射波、反射波的相位关系四、入射波和折射波、反射波的相位关系波密媒质：特性阻抗波密媒质：特性阻抗u u相对较大相对

4、较大. .波疏媒质：特性阻抗波疏媒质：特性阻抗u u相对较小相对较小. .介质的密度介质的密度 与波速与波速u u的乘积的乘积u u称为特性阻抗称为特性阻抗. .太原理工大学物理系太原理工大学物理系 在两种介质的分界面处在两种介质的分界面处, ,反射波与透射波反射波与透射波引起的两振动相位一样，没有相位变化引起的两振动相位一样，没有相位变化. .1.1.透射波透射波2.2.反射波反射波 当波从波疏介质入射到波密介质，入射波与反射波在当波从波疏介质入射到波密介质，入射波与反射波在界面处的相位相反界面处的相位相反, , 即反射波在分界处产生即反射波在分界处产生的相位跃变，的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失. . 当波从波密介质入射到波疏介质，入射波与反射当波从波密介质入射到波疏介质，入射波与反射波在界面处的相位一样，即反射波在分界处无半波损波在界面处的相位一样，即反射波在分界处无半波损失失. .太原理工大学物理系太原理工大学物理系波密介质波密介质u较大较大波疏介质波疏