惠更斯原理及其应用3

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1、惠更斯原理及其应用刘占想1.惠更斯原理波在弹性介质中运动时,任一点P的振动,将会引起邻近质点的振动。就此特征而言，振动着的P点与波源相比，除了在时间上有延迟外，并无其他区别。因此，P可视为一个新的波源。1678年，惠更斯总结出了以其名字命名的惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可看成是产生球面子波的波源；在其后的任一时刻，这些子波的包络面构成新的波面。惠更斯障碍物的小孔成为新的波源原波阵面新波阵面S1S2t时刻t+Dt时刻uDt波面：波源引起的振动在介质中向各个方向传播，如果把某一时刻波所到达的各点连接起来的一个面叫做波面.波线：用来表示波的传播方向，在各向同性介质中波

2、线与波面垂直.t+t时刻波面·平面波····ut波传播方向t时刻波面球面波··············tt+t····a18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。蝙蝠的“眼睛”波的反射的例子隐形飞机F—117雷达确定目标示意图雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，

3、因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。雷达与隐形飞机1.波的反射波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射。反射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为什么？2.波的反射的规律：a：反射角等于入射角；b：反射波的频率、波速、波长与入射波的相等；练习1：某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340m/s，那么它至少要离障碍物多远?波从一种介质射入另一种介

4、质时，传播方向会发生改变，这种现象叫波的折射。折射折射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为何？折射规律c：折射波的波速、波长均发生改变a：入射波波线与折射波波线及界面法线在同一平面内；b：折射波频率等于入射波频率.波速不同传播方向改变演示在平缓的海滩上会看到，不论海中的波向什么方向传播，当到达岸边时总是大约沿垂直于岸的方向传来，试解释这个现象.思考题：