1、6.惠更斯原理 1.知道什么是波面和波线,了解惠更斯原理。2.知道波传播到两种介质交界面时,会发生反射和折射。会应用惠更斯原理解释波的反射和折射现象。1 2 3 4 1.波面和波线(1)如图所示,任何振动状态相同的点都组成一个圆,这些圆叫作波面。与波面垂直的线叫作波线,代表了波的传播方向。(2)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。(3)平面波:波面是平面的波。1 2 3 4 2.惠更斯原理(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看成发射子波的波源,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。(2)作用:如果知道某时刻一列波的某个
2、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,从而可确定波的传播方向。(3)局限性:惠更斯原理只能解释波的传播方向,不能解释波的强度。1 2 3 4 3.波的反射 波遇到介质面会返回来继续传播的现象就是波的反射现象。1 2 3 4 4.波的折射 波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向通常会发生改变的现象就是波的折射现象。一 二 一、对波面、波线及惠更斯原理的进一步理解 1.对波面与波线的理解。(1)波面不一定是面,如水波,它只能在水面传播,水波的波面是以波源为圆心的一个个圆。(2)波线是有方向,它的方向代表了波的传播方向。(3)波线与波面互相垂直,一定条件下由波面可
3、确定波线,由波线可确定波面。2.对惠更斯原理的理解。(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以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上的包络面就是新的波面。一 二(2)应用惠更斯原理解释波的现象的步骤:确定一列波某时刻一个波面的位置。在波面上取两点或多个点作为子波的波源。选一段时间t。根据波速确定t时间后子波波面的位置。确定子波在波前进方向上的包络面,即为新的波面。由新的波面可确定波线及其方向。一 二 二、波的反射、折射现象中各物理量的变化 波向前传播在两介质的界面上同时发生了反射和折射现象,一些物理量相应发生了变化,比较如下:比较项目 波的反射 波的折射 传播方向 改变 改变
4、 频率 f 不变 不变 波速 v 不变 改变 波长 不变 改变 一 二 说明:1.频率f由波源决定,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率,即波源的振动频率相同。2.波速v由介质决定,故反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变;折射波与入射波在不同介质中传播,波速变化。3.据v=f知,波长与v及f有关,即与介质及波源有关。反射波与入射波在同一介质中,频率相同,故波长相同。折射波与入射波在不同介质中传播,f相同,v不同,故不同。类型一 类型二 对基本概念的理解【例1】下列说法正确的是()A.水波是球面波 B.声波是球面波 C.只有横波才能形成球面波 D.只有纵波才能形成球面波 解析：该题考查了
5、波面,根据球面波的定义可知:若波面是球面则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知B项正确,C、D项错误。由于水波不能在空间中传播,所以它不是球面波,A项错误。答案：B 题后反思波源发出的波能在空间中传播,就能形成球面波,例如地震波。类型一 类型二 波的反射【例2】某测量员利用回声测距:他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪,经过1 s第一次听到回声,又经过0.5 s再次听到回声。已知声速为340 m/s,则两墙壁间的距离为多少?点拨：回声是声波的反射现象。解析：设测量员离较近的墙壁的距离为x,则他到较远的墙壁为s-x,2x=vt1,2(s-x)=vt2=v(t1+t)其中t=0.5 s,t1=1 s,t2=1.5 s,代入数据得s=425 m。答案：425 m 题后反思清楚为什么有两次回声是解决此题的关键,测量员先后听到两次回声分别是两墙对声波的反射所造成的。
