惠更斯原理波的反射与折射1.知道什么是波面和波线．2.理解惠更斯原理．(重点、难点)3.知道波传播到两种介质的交界面时，会同时产生反射和折射现象．4.掌握波的反射定律和折射定律．(重点)5.会用惠更斯原理解释波的传播、反射和折射．(难点)一、惠更斯原理1．波面和波线(1)波面：波在介质中传播时，任一时刻介质振动步调相同的点的包络面叫波面．最前面的波面叫波前，波面是平面的波叫平面波，波面是球面的波叫球面波．(2)波线：垂直于波面并指向波传播方向的直线叫波线，如图所示为球面波的波面与波线示意图．2．惠更斯原理(1)内容：介质中波前上的各点，都可以看作是一个新的波源(子波源)，并发出子波；其后，这些子波的包络面就是新的波面．这就是惠更斯原理．(2)应用：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，从而确定波的前进的方向．二、研究机械波的反射规律1．定义：波在传播过程中入射到两种介质的分界面上时，传播方向改变的规律，即波的反射和折射规律．2．反射定律：在波的反射中，入射角为入射波的波线与界面法线的夹角；反射角为反射波的波线与界面法线的夹角；反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波相同．1．在波的反射现象中，反射波的波长、频率、波速与入射波的相比发生了怎样的变化？提示：无变化，即反射波的波长、频率、波速都与入射波的相等．三、研究机械波的折射规律1．折射定律：研究表明，波从第一种介质进入第二种介质时在分界面处会发生折射现象，入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的波速跟在第二种介质中的波速之比，即＝.这就是波的折射定律．2．折射的两种情况：如图所示．(1)当入射角度大于折射角度时，折射角折向法线．(2)当入射角度小于折射角度时，折射角折离法线．(3)当垂直界面入射时，传播方向不改变，属于折射中的特例．2．在波的折射现象中，折射波的波长、频率、波速与入射波的相比有什么变化？提示：波由一种介质进入另一种介质时，波的频率不变，波速和波长都发生了变化．波的反射的解释与应用1．用惠更斯原理解释波的反射：根据惠更斯原理，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的包络面就是新的波面．由于波面是振动状态相同的点组成的，因此这个新的波面就是波在介质中传播形成的新的波形，又因为在波的反射中，波长、波速和频率都不变，所以在图中直角三角形AB′B≌直角三角形B′AA′，所以∠A′AB′＝∠BB′A，即i′＝i，也就是说，在波的反射中，反射角等于入射角，这与光的反射定律是一致的．2．波的反射的应用：当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下，用的时间相等，设经时间t听到回声，则声源距障碍物的距离为s＝v声·.天空有近似等高的浓云层，为了测量云层的高度，在水平面上与观测者的距离为d＝3.0km处进行一次爆炸，观察者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间相差Δt＝6.0s，试估算云层下表面的高度？[思路点拨]波的反射现象中波速不变，可根据匀速直线运动的规律计算．[解析]如图所示，A为爆炸处，O表示观察者所在处，h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接传到O处所经历的时间，则有d＝vt1①用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历的时间，因为反射角等于入射角，故有2＝vt2②t2－t1＝Δt③联立①②③式，可得h＝代入数值得h＝2.0×103m.[答案]见解析搞清声音传播的过程与观察者的空间与时间关系是解题的关键．而形象、直观地展示这一关系的常用方法就是画出运动过程示意图，然后借助等量关系列式求解．1.有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340m/s)解析：如图所示，设汽车由A到C位移为x1，C到山崖距离为x2，设汽车鸣笛到司机听到回声时间为t，有t＝2s.则＝＝t解得x2＝＝＝m＝325m.答案：325m对波的折射现象的解释及应用1．惠更斯原理对波的折射的解释...
