第三章機(jī)械波第3節(jié)

波的反射

折射和衍射人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊第三章機(jī)械波人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊1橫波縱波一、機(jī)械波的形成由于介質(zhì)之間存在著相互作用力，作為波源的質(zhì)點(diǎn)就帶動周圍質(zhì)點(diǎn)振動，波源周圍的質(zhì)點(diǎn)獲得能量后，再帶動鄰近質(zhì)點(diǎn)振動。橫波縱波一、機(jī)械波的形成由于介質(zhì)之間存在著相互作用力二、波長、頻率和波速1.波長2.頻率3.波速相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。

波源振動的頻率（快慢）。（1）波的頻率與介質(zhì)無關(guān)，只決定于波源的頻率。（2）波速由介質(zhì)決定，同性質(zhì)、不同頻率的機(jī)械波在同種介質(zhì)中的波速相同。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度。二、波長、頻率和波速1.波長2.頻率3.波速相鄰兩個波峰或波18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間，我們的耳朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動方式。蝙蝠的“眼睛”18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼蝙蝠的“眼睛雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目標(biāo)(飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時，一部分雷達(dá)波便會反射回來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雷達(dá)波，因此整個飛機(jī)表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于一、波的反射一、波的反射一、波的反射1.波的反射：波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射。2.反射規(guī)律：①入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)；②入射線與反射線分居法線兩側(cè)；③反射角等于入射角。入射角：入射波的波線與平面法線的夾角叫做入射角。反射角：反射波的波線與平面法線的夾角叫做反射角。平面法線入射角反射角一、波的反射1.波的反射：波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種一、波的反射波面：同一時刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的面叫做波面。波線：用來表示波的傳播方向的跟各個波面垂直的線叫做波線。惠更斯原理：介質(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，都是發(fā)射子波的新波源，其后任意時刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波陣面。一、波的反射波面：同一時刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成一、波的反射惠更斯原理：介質(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，都是發(fā)射子波的新波源，其后任意時刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波陣面。一、波的反射惠更斯原理：介質(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面................tuΔ

子波波源一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面......一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面.........tuΔ

子波波源一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面......一、波的反射用惠更斯原理解釋波的反射一、波的反射用惠更斯原理解釋波的反射二、波的折射二、波的折射二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.折射規(guī)律：①入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)；②入射線與折射線分居法線兩側(cè)；③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比。平面法線入射角折射角介質(zhì)1介質(zhì)2折射角：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角叫做折射角。

二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的二、波的折射思考：折射波的頻率、波速、波長與入射波的相等嗎？為何？波速不同傳播方向改變

二、波的折射思考：折射波的頻率、波速、波長與入射波的相等嗎？二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.折射規(guī)律：①入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)；②入射線與折射線分居法線兩側(cè)；③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比。平面法線入射角折射角介質(zhì)1介質(zhì)2

④折射波的波速、波長均發(fā)生改變。

二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的二、波的折射用惠更斯原理解釋波的折射二、波的折射用惠更斯原理解釋波的折射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射三、波的衍射1.波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。2.衍射規(guī)律：①窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現(xiàn)象；②窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；③窄縫寬度跟波長相比非常大時，水波將沿直線傳播，觀察不到衍射現(xiàn)象。三、波的衍射1.波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象1.只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：三、波的衍射2.衍射的實(shí)質(zhì)：振動的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。思考：衍射中真的是孔或障礙物的尺寸越小越好嗎？當(dāng)孔或障礙物的尺寸過小時，由于衍射到后方的能量較弱，故衍射現(xiàn)象仍不明顯。1.只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或1.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射。但要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需要滿足一定的條件，當(dāng)不滿足時，衍射現(xiàn)象雖然存在，但由于是不明顯的衍射現(xiàn)象，不易被我們觀察到。波的衍射實(shí)例三、波的衍射2.具體實(shí)例：（1）聲波的衍射——隔墻有耳（2）電磁波的衍射——收看電視1.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射。但要發(fā)生【例題1】操場上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操場不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，聽到喇叭播放的音樂聲有所減弱。是高音還是低音減弱得明顯一些？為什么？【例題1】操場上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操【例題2】如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動?，F(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)作一個“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點(diǎn)，可以采用什么辦法？【例題2】如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現(xiàn)在人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊25第三章機(jī)械波第3節(jié)

波的反射

折射和衍射人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊第三章機(jī)械波人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊26橫波縱波一、機(jī)械波的形成由于介質(zhì)之間存在著相互作用力，作為波源的質(zhì)點(diǎn)就帶動周圍質(zhì)點(diǎn)振動，波源周圍的質(zhì)點(diǎn)獲得能量后，再帶動鄰近質(zhì)點(diǎn)振動。橫波縱波一、機(jī)械波的形成由于介質(zhì)之間存在著相互作用力二、波長、頻率和波速1.波長2.頻率3.波速相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。

波源振動的頻率（快慢）。（1）波的頻率與介質(zhì)無關(guān)，只決定于波源的頻率。（2）波速由介質(zhì)決定，同性質(zhì)、不同頻率的機(jī)械波在同種介質(zhì)中的波速相同。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度。二、波長、頻率和波速1.波長2.頻率3.波速相鄰兩個波峰或波18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間，我們的耳朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動方式。蝙蝠的“眼睛”18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼蝙蝠的“眼睛雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目標(biāo)(飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時，一部分雷達(dá)波便會反射回來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雷達(dá)波，因此整個飛機(jī)表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于一、波的反射一、波的反射一、波的反射1.波的反射：波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射。2.反射規(guī)律：①入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)；②入射線與反射線分居法線兩側(cè)；③反射角等于入射角。入射角：入射波的波線與平面法線的夾角叫做入射角。反射角：反射波的波線與平面法線的夾角叫做反射角。平面法線入射角反射角一、波的反射1.波的反射：波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種一、波的反射波面：同一時刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的面叫做波面。波線：用來表示波的傳播方向的跟各個波面垂直的線叫做波線?；莞乖恚航橘|(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，都是發(fā)射子波的新波源，其后任意時刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波陣面。一、波的反射波面：同一時刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成一、波的反射惠更斯原理：介質(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，都是發(fā)射子波的新波源，其后任意時刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波陣面。一、波的反射惠更斯原理：介質(zhì)中任一波陣面上的各點(diǎn)，一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面................tuΔ

子波波源一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻球面波的波面......一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面.........tuΔ

子波波源一、波的反射用惠更斯原理確定下一時刻平面波的波面......一、波的反射用惠更斯原理解釋波的反射一、波的反射用惠更斯原理解釋波的反射二、波的折射二、波的折射二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.折射規(guī)律：①入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)；②入射線與折射線分居法線兩側(cè)；③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比。平面法線入射角折射角介質(zhì)1介質(zhì)2折射角：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角叫做折射角。

二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的二、波的折射思考：折射波的頻率、波速、波長與入射波的相等嗎？為何？波速不同傳播方向改變

二、波的折射思考：折射波的頻率、波速、波長與入射波的相等嗎？二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.折射規(guī)律：①入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)；②入射線與折射線分居法線兩側(cè)；③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比。平面法線入射角折射角介質(zhì)1介質(zhì)2

④折射波的波速、波長均發(fā)生改變。

二、波的折射1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的二、波的折射用惠更斯原理解釋波的折射二、波的折射用惠更斯原理解釋波的折射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射視頻觀察水波的衍射三、波的衍射三、波的衍射1.波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。2.衍射規(guī)律：①窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現(xiàn)象；②窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；③窄縫寬度跟波長相比非常大時，水波將沿直線傳播，觀察不到衍射現(xiàn)象。三、波的衍射1.波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象1.只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：三、波的衍射2.衍射的實(shí)質(zhì)：振動的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中