4 惠更斯原理 波的反射与折射
[学习目标] 1.知道什么是波面和波线.2.了解惠更斯原理,会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象.3.认识波的反射和折射现象,知道反射定律和折射定律.
一、惠更斯原理
[导学探究] 把一颗石子投到平静的池塘里,会激起一圈圈起伏不平的水面波向周围传播,向四面八方传播的波峰(波谷)是否会组成一个个圆?与这些圆的切线垂直的线能否表示波的传播方向?
答案 因为水波由波源向四周传开,向各个方向的波速都一样,所以向四面八方传播的波峰(波谷)组成一个个圆.与这些圆的切线垂直的线能表示波的传播方向.
[知识梳理]
1.几个概念
(1)波面:从波源发出的波经过同一(填"同一"或"不同")传播时间而达到的各点所组成的面.
(2)波前:最前面的波面.
(3)平面波:波面是平面的波.
(4)圆(球)面波:波面是圆(球)形的波.
(5)波线:①定义:从波源沿着波的传播方向画出的带箭头的线,它表示波的传播方向.
②特点:平面波的波线是垂直于波面的平行线.
圆形波的波线是沿以波源为中心的半径方向向外的射线.
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,这就是惠更斯原理.又叫惠更斯作图法.
(2)应用:如果已知一列波某时刻波前的位置,还知道波速,根据惠更斯原理就可以得到下一时刻波前的位置,从而确定波的传播方向.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)在波的传播过程中,介质中所有参与振动的质点都可以看做是新的波源.(√)
(2)子波是真实存在的波.(×)
(3)同一波面上的各质点振动情况可能不相同.(×)