第 4 课时 波的反射、折射、干涉、衍射及多普勒效应基础知识归纳1
波的特征:干涉与衍射(1)波的叠加原理:当两列机械波在某区域相遇时,都会引起该区域质点振动,它们同时传播到某点时,该点振动的位移是两列波各自引起该质点振动位移的 矢量和
(2)波的独立传播原理:几列波在相遇区域叠加后分开,就像从来没有相遇过一样,各自独立传播
(3)波的衍射:当波传播过程中遇到障碍物时,它将绕过障碍物,传播到障碍物的后面去
发生明显衍射的条件是: 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长更小
(4)波的干涉:当两列波 频率 相等,波源振动的相位差保持恒定,那么就会出现干涉现象——振动加强与减弱的区域相互间隔,且加强区域永远加强,减弱区域永远减弱
多普勒效应当波源与观察者之间有 相对运动 时,观察者会感觉到波的频率与两者相对静止时不同
设波源的振动频率为 f0,则当两者相对远离时,观察者感觉到频率减小,当两者相对靠近时,观察者感觉到频率增大
这是高速公路上用超声波测量汽车车速的原理,也是天文学上测量星体运动速度的主要方法
声波人的可闻声波频率在 20 Hz 到 20 000 Hz 之间,频率高于 20 000 Hz 的声波叫超声波,频率低于 20 Hz 的声波叫次声波
波的反射和折射(1)惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的 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
如果知道某时刻一列波的某个 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 前进方向
(2)波的反射:指波遇到介质界面会 返回来 继续传播的现象
反射现象:①反射角 等于 入射角;②反射波的波长、频率和波速都与入射波 相同
(3)波的折射:波从一种介质 射入 另一种介质时,波的 波速 通常会发生改变的现象