第 4 节 惠更斯原理__波的反射与折射惠更斯原理[自读教材·抓基础]1.几个概念(1)波面:从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面,如图 2-4-1所示
图 2-4-1(2)波前:最前面的波面
(3)平面波:波面是平面的波
(4)圆形波:波面是圆形的波
(5)波线:从波源沿着波的传播方向画出的带箭头的线,用来表示波的传播方向,波线与波面总是垂直的
2.惠更斯原理(1)内容:波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源,从这些点发出球面形状的子波,其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前
(2)应用:可以用几何作图的方法,由已知的某一时刻波前确定下一时刻波前,从而确定波的传播方向
[跟随名师·解疑难]1.对波线与波面的理解1
由波源发出的波,经过同一时间到达的各点所组成的面为波面,它一定与表示波传播方向的波线垂直
2.波传播时,波面上的各点都可以看做是子波源,从子波源发出的子波所形成的包络面,就是新的波前
3.在波的反射现象中反射波的波线与法线的夹角一定等于入射波的波线与法线的夹角,且反射波与入射波的频率、波速、波长均相同
4.在波的折射现象中,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在第一种介质中的波速与波在第二种介(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簇圆
(2)波线是有方向的一簇线,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确定波线,由波线可确定波面
2.惠更斯原理的实质波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络面就是该时刻总的波动的波面
其核心思想是:介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的
3.应用惠更斯原理解释波的现象的步骤(1)确定一列波某时刻一个波面的位置;(2)在波面上取两点或多个点作为子波的波