惠更斯原理波的反射与折射

惠更斯原理波的反射与折射4.惠更斯原理波的反射与折射【观察思考】在水波槽实验中,把一根金属丝固定在振动片上,当振动片振动时,金属丝周期性的触动水面,可观察到水波形成圆形的波纹从波源向四周传播;(1)水面上形成一列圆形波(2)画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰和波谷动画模拟1【观察思考】再用长方形直条作为波源拍击水面,产生直线波纹的水波。(1)水面上形成一列直线波纹(形状)的水波(2)画面上的直线是传播的波峰和波谷【观察思考】在水波前进的方向放上两块挡板,使挡板中间的缝宽与水波的波长相当。请他仔细观察,在挡板的后面将会发生什么现象?怎样估算水波的波长?从实验中可以看到:在直线波纹的水波传播过程中,到达一个宽度与波长相差不多的狭缝时,水波穿过了狭缝,狭缝后面的波纹呈圆形,以缝为圆心沿半径方向向四边传去,好像狭缝就是波源一样。惠更斯C.Huygens荷兰物理学家(1629-1695)一、惠更斯原理波在传播过程中所到达的每一点都可以看做新的波源,从这些点发出球面波的子波,其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前。这就是惠更斯原理。1、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,最前面的波面叫做波前。波面是平面的波称为平面波;波面是圆(球)形的波称为圆(球)形波。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.平面波的波线是垂直于波面的平行线;圆形波的波线是沿着以波源为中心的半径方向向外的射线。(1)波线的指向表示波的传播方向.(2)在各向同性的均匀介质中,波线恒定与波面垂直.(3)球面波的波线是沿半径方向的直线,平面波的波线是垂直于波面的平行直线.包络面:一些几何图形的公切面,被称为这些图形的包络面。2.平面波的惠更斯原理解释平面波波线t时刻波前Vtt+△t时刻波前波源这些子波的包络面,即为t+△t时刻的波前子波子波源