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第四节波的反射和折射第十二章机械波一、波面和波线波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的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垂直的线叫做波线．二、惠更斯原理惠更斯原理内容如下：介质中任意波面上的各点都可看作发射子波的波源。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。荷兰物理学家惠更斯

C.Huygens(1629-1695)利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时，用上述作图法求出的波面的几何形状总是保持不变的。平面波t+Dt时刻波面波传播方向uDt球面波t+

Dtt时刻波面t

+Δt

时刻的波面uΔt.

.

.

.

.

.

.

.

.子波波源

t

时刻的波面用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波前用惠更斯原理确定

下一时刻球面波的波前.

.

.

.

..

.....

.

.

.

..t

+Δt

时刻的波面t

时刻的波面子波波源uΔt返回三、波的反射波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．反射规律入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i’

叫做反射角．反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。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．四、波的折射1、波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射．2．折射规律：1、折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角．2、折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，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：sin

i

=

v1sin

r

v2折射率rCDiA

iu

Dt2rBu

Dt1BDu1DtB点会发射子波，经Dt后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，sini

=

=AD

ADADsinr

=ADAC

u

Dt=

2

1sinr

u2sini

u=l

/Dt21=21ll

/Dt

l=21=

n证毕定理证明:由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、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.当垂直界面入射时，传播

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