第2节波的反射与折射-hxm

1、第第2 2节节 波的反射和折射波的反射和折射一、波的分类一、波的分类1 1、球面波、球面波 2 2、平面波、平面波波的传播方向为波线。波的传播方向为波线。波经同一传播时间到达的各点组成的面。波经同一传播时间到达的各点组成的面。某一时刻波动所达到最前方的各点所连某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。成的曲面。平面波平面波球面波球面波总垂直于波面总垂直于波面障碍物的小孔成为新波源障碍物的小孔成为新波源4 4、子波、子波三、惠更斯原理三、惠更斯原理介质中任一波阵面的介质中任一波阵面的各点各点，都可以看作是发射，都可以看作是发射子波的波源子波的波源. .其后任一时刻，这些其后任一时刻，这些子波的

2、包络面子波的包络面构成构成新的波面新的波面。包络面：某时刻与包络面：某时刻与所有子波相切的曲面所有子波相切的曲面球球 面面 波波平平 面面 波波O1R2Rtu模拟惠更斯原理模拟惠更斯原理四、波的反射和折射四、波的反射和折射1 1、反射、反射反射波线，入射波线和法反射波线，入射波线和法线在同一平面内线在同一平面内反射波线和入射波线分别反射波线和入射波线分别位于法线两侧位于法线两侧反射角反射角 i i = = 入射角入射角 ii入射波和反射波入射波和反射波频率相同频率相同波速相同波速相同波长相等波长相等 N界面界面RN界面界面IiirL惠更斯原理证明反射定律惠更斯原理证明反射定律2 2、折射、折射

3、N界面界面介质介质1 1介质介质2 2入射波和折射波入射波和折射波频率相同频率相同波速不同波速不同波长不等波长不等IirR12s ins invirv惠更斯原理证明折射定律惠更斯原理证明折射定律 18 18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒尖叫声在每秒2 2万到万到1010万赫兹之间，我们的万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波

4、。蝙蝠发出超声波，这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。所接近的物体的大小、形状和运动方式。蝙蝠的蝙蝠的“眼睛眼睛”雷达确定目标雷达确定目标示意图示意图 雷达是利用无线电波发现雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标碰到飞行目标( (飞机、导弹）等飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的方位便可以计算出飞行目标的位置。位置。 由于一般飞机的外形比较复由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射杂，总有许多部分能够强烈反射