《波的反射与折射》课件

波的反射与折射目录波的性质波的反射波的特点、种类、参数反射概念、反射定律、波前反射波的折射波的干涉折射概念、折射定律、全反射干涉概念、干涉条件、干涉实例波的衍射波的叠加衍射概念、衍射条件、衍射实例叠加概念、叠加原理、叠加实例波的性质

1.波的定义波的特性波是振动在介质或真空中传播的波具有周期性、波长、频率、振一种形式，它可以传递能量和信幅等特性息波的特点周期性传递能量波的叠加波的振动具有周期性，重复出现波可以传递能量，但不会传递物质多个波相遇时，会相互叠加，形成新的波形波的种类机械波电磁波12机械波需要介质才能传播，电磁波不需要介质，可以在例如声波、水波、地震波等真空中传播，例如光波、无线电波等横波纵波34横波的振动方向垂直于波的纵波的振动方向平行于波的传播方向，例如光波、水波传播方向，例如声波等等波的参数波长频率两个相邻波峰或波谷之间的距离每秒钟振动次数振幅波速波峰或波谷到平衡位置的距离波传播的速度波的反射

2.反射概念反射定律当波遇到障碍物或介质分界面时反射光线、入射光线和法线在同，会改变传播方向，并返回到原一平面内反射角等于入射角来介质中的现象称为反射反射概念波的反射反射现象当波遇到障碍物或介质分界面时，一部分波会改变传播方向我们生活中常见的反射现象有声音的回声，光线的反射，，返回原来介质中，这种现象称为波的反射水波的反射等等反射定律入射角等于反射角入射角等于反射角入射光线、法线和反射光线在同一平面内入射角和反射角的大小相等人台反射人台反射是光波的一种特殊反射现象，发生在光波垂直入射到光滑表面时，例如平面镜或光滑水面的反射这种反射时，入射光线与反射光线方向相反，且光线方向保持不变人台反射也称为镜面反射波前反射波前反射是波遇到障碍物或介质界面时，波前发生的一种反射现象当波遇到障碍物或介质界面时，波的一部分能量会反射回来，形成新的波前，这称为波前反射波前反射的具体表现取决于波的类型和入射角度例如，光波的波前反射会产生镜面反射或漫反射，声波的波前反射会产生回声波的折射

3.折射概念折射现象当波从一种介质传播到另一种介折射现象是由于波在不同介质中质时，传播方向会发生改变，这传播速度不同造成的种现象称为折射折射概念定义原因12当波从一种介质传播到另一不同介质中波的传播速度不种介质时，波的传播方向会同，导致波的传播方向发生发生改变，这种现象叫做折改变射例子3光线从空气进入水中，传播方向会发生改变，这就是折射现象折射定律入射角折射角折射率公式入射光线与法线的夹角称折射光线与法线的夹角称折射率是描述光线在两种折射定律可以用以下公式为入射角，用字母i表示为折射角，用字母r表示介质中传播速度变化的物表示n1*sini=n2*理量，用字母n表示折射sinr率越大，光线在该介质中传播速度越慢，折射角越小全反射当光从光密介质射入光疏介质时，入射角增大到某一角度时，折射角将达到90度，此时折射光线消失，全部光线被反射回光密介质中，这种现象叫做全反射临界角定义特征应用当光从光密介质进入光疏介质时，临界角是光从光密介质进入光疏介临界角在光学仪器、光纤通信等领入射角逐渐增大，折射角也随之增质时，能够发生全反射的入射角的域有着广泛的应用大，直到折射角达到90°时，入射角极限值所对应的角度被称为临界角波的干涉

4.干涉概念干涉条件当两列或多列波在空间中相遇时干涉现象需要满足两个条件

①，会发生相互叠加，形成干涉现两列波的频率相同；

②两列波的象振动方向相同干涉概念当两列或多列波在空间中相遇时，会发叠加后的波振幅会根据波的相位关系而干涉现象是波动性的重要特征之一，在生相互叠加的现象发生变化光波、声波等波动现象中普遍存在干涉条件相干光源路径差两列波的频率相同，振动方向两列波到达某一点的路径差必相同，相位差恒定须满足一定条件，才能发生干涉干涉实例常见的干涉现象包括-薄膜干涉例如肥皂泡的彩色光泽、油膜上的彩虹色-惠更斯原理解释了波的传播和衍射现象波的衍射

5.概念条件12波遇到障碍物或孔隙时，会障碍物或孔隙的尺寸要与波偏离直线传播路径，绕过障长相近或更小碍物或孔隙继续传播的现象实例3水波绕过小岛传播，光线穿过狭缝形成衍射条纹衍射概念波绕过障碍物波的传播方向当波遇到障碍物或孔隙时，衍射现象会导致波的传播方会发生绕过障碍物或孔隙传向发生改变，产生新的波传播的现象播路径波动性表现衍射现象是波的一种重要特性，体现了波的波动性衍射条件狭缝尺寸障碍物尺寸波长与障碍物尺寸当光波通过的狭缝尺寸小于或接近光波障碍物尺寸也影响衍射现象，尺寸越小波长越长，或障碍物尺寸越小，衍射现波长时，会发生明显的衍射现象，衍射越明显象越明显光的衍射光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物或孔隙时，偏离直线传播的现象，是波动性的重要体现当光波通过狭缝或小孔时，会发生衍射，形成明暗相间的衍射条纹衍射条纹的宽度与光的波长和狭缝或小孔的宽度有关声波衍射声波在传播过程中，遇到障碍物或孔隙时，会偏离直线传播的现象，称为声波衍射声波衍射现象表明，声波具有波动性声波的衍射现象在生活中很常见，例如，我们能听到拐角处的说话声，就是因为声波绕过障碍物发生了衍射波的叠加叠加概念叠加原理当多个波同时在同一介质中传播在叠加区域，各波的位移矢量叠时，每个波的振动都会影响其他加，合成波的位移等于各波位移波的振动，导致波的叠加现象矢量的矢量和叠加概念多个波同时存在于同一空间中每个波都保持其自身特征，不受其他波影响各波的位移叠加，得到合位移叠加原理波的叠加叠加原理当两列或多列波相遇时，它们的振动会相互影响，产生新的在叠加区域，各点的振动位移等于各波单独作用时产生的振波形动位移的矢量和叠加实例光波的叠加现象，例如水面上的波纹相遇，会出现加强或减弱的现象这种现象称为干涉现象声音的叠加现象，例如两个音叉同时振动，当频率相同且振动方向一致时，会使声音加强当频率不同或振动方向相反时，声音会减弱甚至相互抵消结论与思考波的性质波的应用未来展望波具有反射、折射、干涉、衍射等波的性质在生活中有着广泛的应用随着科技的发展，波的应用领域将性质，例如，声呐、雷达、光纤通信等会越来越广泛。