成都理工大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十五章 机械波（15.4）惠更斯原理

s5-4惠更斯原理 惠更斯原理 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波 的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是 新的波前 l△t 平面波 球 R R 波M O

球 面 波 平 面 波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波 的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是 新的波前. 一 惠更斯原理 O R1 R2 ut §15--4 惠更斯原理

应用: 已知时刻的波面→t+△时刻的波面,从 而可得出波的传播方向 不足: (1)不能说明子波为何不能倒退。 (2)涉及波在传播过程中的强度问题,因而 对某些波动现象(如干涉等)不能说明

已知t时刻的波面→t +t时刻的波面，从 而可得出波的传播方向 应用： 不足： (1)不能说明子波为何不能倒退。 (2)涉及波在传播过程中的强度问题，因而 对某些波动现象(如干涉等)不能说明

二波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物时,能绕过障碍物 的边缘,在障碍物的阴影区内继续传播. 波的衍射 水波通过狭缝后的衍射

波 的 衍 射 水 波 通 过 狭 缝 后 的 衍 射 波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物 的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播. 二 波的衍射

相对而言长波衍射现象明显,方向性不好 短波衍射现象不明显,方向性好 (长波、短波是以波长与障碍物的线度相比较而言的) 思考: (俯视图) a(女)、b(男)在说 话,c在墙后较容 易听到谁的声音? b

相对而言 长波衍射现象明显，方向性不好； 短波衍射现象不明显，方向性好。 (长波、短波是以波长与障碍物的线度相比较而言的) 思考： a(女)、b(男) 在说 话，c在墙后较容 易听到谁的声音？ 墙 c a b (俯视图)

波的反射和折射 N 反射定律 1)反射线、入射线和界面 的法线在同一平面内; 界面 2)i=i R 用惠更斯原理证明 时刻 时刻t△t

N 界面 三 波的反射和折射 R I i ' i r L 用惠更斯原理证明. 2） 1）反射线、入射线和界面 的法线在同一平面内； i = i' 反射定律 i i i A1 A2 A3 B1 B2 B3 N N A I d 时刻 t B1 B2 B3 N N A I B 2d 3 d d 3 L i i i 时刻 t+△t

波的折射 N 1)折射线、入射线和界 面的法线在同一平面内; SIn i 2) 界面 sinr u R 用惠更斯原理证明 B B,BI AB1B,B2Ⅱ R 时刻t 时刻△L

波的折射 用惠更斯原理证明. 时刻 t i i i A1 A2 A3 B1 B2 B3 N N A I d Ⅰ Ⅱ 1）折射线、入射线和界 面的法线在同一平面内； 2 1 sin sin u u r i 2） = N 界面 R I i ' i r L 时刻 t+△t Ⅰ Ⅱ B1 B2 B3 N N A I r B r R r

N A B, B,B, I BB AB1B,B2Ⅱ 时刻t 时刻t+△t A3B3=l1△t AB=L2△ ∠A,.AB,=i ∠BB,A=y sini A B 所以 sin r aB u

i i i A1 A2 A3 B1 B2 B3 N N A I d Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ 时刻 t 时刻 t+△t A B = u t 3 3 1 AB = u t 2 B1 B2 B3 N N A I r B r R r A AB = i 3 3 BB A = r 3 2 3 3 1 sin sin u u AB A B r i 所以 = =