第三节惠更斯原理及其应用教学目标:1
了解惠更斯原理,以及学会利用惠更斯原理求波阵面2
了解波的反射现象,知道波的反射定律,并学会利用反射定律解释生活中的的相关现象3
了解波的折射现象,学会应用惠更斯原理解释波的折射现象
教学重难点:重点:知道惠更斯原理,掌握博得反射定律,知道并理解波的折射难点:应用惠更斯原理求波阵面,应用惠更斯原理解释波的折射
教学过程:引言:波在各向同性的均匀介质中传播时,波速、波振面形状、波的传播方向等均保持不变
但是,如果波在传播过程中遇到障碍物或传到不同介质的界面时,则波速、波振面形状、以及波的传播方向等都要发生变化,产生反射、折射、衍射、散射等现象
在这种情况下,要通过求解波动方程来预言波的行为就比较复杂了
惠更斯原理提供了一种定性的几何作图方法,在很广泛的范围内解决了波的传播方向等问题
一、惠更斯原理惠更斯(Christian Huygens,1629—1695) 惠更斯是最著名的物理学家之一
惠更斯的力学研究成果很多
1656年制成了第一座机械钟
1673年推算出了向心力定律
1678年他完成《 光论》,提出了光的波动说,建立了著名的惠更斯原理
惠更斯原理可以预料光的衍射现象的存在
在数学方面:发表过关于计算圆周长、椭圆弧及双曲线的著作
在天文学方面:研制和改进光学仪器上
他1665年发现了土星的光环和木星的卫星(木卫六)
1.前提条件当波在弹性介质中传播时,介质中任一点 P 的振动,将直接引起其邻近质点的振动
就 P 点引起邻近质点的振动而言,P 点和波源并没有本质上的区别,即 P 点也可以看作新的波源
例如,水面波传播时,遇到障碍物,当障碍物上小孔的大小与波长相差不多时,就会看到穿过小孔后的波振面是圆弧形的,与原来的波振面无关,就象以小孔为波源产生的波动一样
2.惠更斯原理——是关于波面传播的理论在总结这类现象的基础上,荷兰