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第十二章機(jī)械波 第六節(jié)惠更斯原理 一 波面和波線 波面 同一時(shí)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 波面 波線 用來表示波的傳播方向的跟各個(gè)波面垂直的線叫做波線 波線 波的分類 1 球面波 波面是 的波 如空氣中的聲波 2 平面波 波面是 的波 如水波 球面 平面 二 惠更斯原理 惠更斯原理內(nèi)容 介質(zhì)中任意波面上的各點(diǎn) 都可以看做發(fā)射子波的波源 其后任意時(shí)刻 這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面 為了解釋與波的傳播相關(guān)的現(xiàn)象 惠更斯提出了一個(gè)原理 應(yīng)用 根據(jù)惠更斯原理 知道某一時(shí)刻一列波的某個(gè)波面的位置 波速 可以用幾何做圖法確定下一時(shí)刻的波面 因此這一原理又叫惠更斯作圖法 它在很大程度上解決了波的傳播方向問題 惠更斯原理的應(yīng)用 用惠更斯原理確定下一時(shí)刻平面波的波面 惠更斯原理的應(yīng)用 用惠更斯原理確定下一時(shí)刻球面波的波面 惠更斯原理的應(yīng)用 用惠更斯原理可解釋波的衍射現(xiàn)象 波達(dá)到狹縫處 縫上各點(diǎn)都可看作子波源 作出子波包絡(luò) 得到新的波前 在縫的邊緣處 波的傳播方向發(fā)生改變 當(dāng)狹縫縮小 與波長(zhǎng)相近時(shí) 衍射效果顯著 衍射現(xiàn)象是波動(dòng)特征之一 當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí) 一部分反射形成反射波 另一部分進(jìn)入介質(zhì)形成折射波 入射線 反射線和界面的法線在同一平面上 1 反射定律 反射角等于入射角 入射線 折射線和界面的法線在同一平面上 2 折射定律 波的反射與折射 用惠更斯原理解釋折射定律 由惠更斯原理 a b為同一波面上的兩點(diǎn) a b點(diǎn)會(huì)發(fā)射子波 經(jīng) t后 b點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處d點(diǎn) a點(diǎn)的到達(dá)c點(diǎn) 證畢 定理證明 惠更斯原理不能說明子波的強(qiáng)度分布 也不能解釋波動(dòng)為什么不會(huì)向后傳播的問題 經(jīng) t后 b點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處b 點(diǎn) a點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)a 點(diǎn) 同種介質(zhì) 波速不變 由惠更斯原理 a
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