12.6 惠更斯原理

球面波
用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波前
t +Δ t 时刻的波面
.
.
.
.
.
.
.
.
.
u Δt
子波波源
t 时刻的波面
用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前
t +Δ t 时刻 的波面 uΔ t t 时刻 的波面
.
.. . . . ....
. . .
返回
子波波源
. . .
三、波的反射
• 波遇到障碍物会返回来继续
四、波的折射
• 1 、波的折射：波从一种介质进入另一种介质
时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的 折射．
2．折射规律：
1、折射角（r）：折射波的波线与两介 质界面法线的夹角r叫做折射角．
2 、折射定律：入射线、法线、折射线在同一平 面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射 角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一 种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度 之比：
sin i v1 sin r v2
折射率
定理证明: 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、 B点会发射子波， B i 经t后， B点发射的子波到达界 u1t 面处D点， A点的到达C点， i A r u1 t BD D u t 2 sin i C AD AD r AC u2 t sin r AD AD
第十二章 机械波
第六节 惠更斯原理
一、波面和波线
• 波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的
质点所构成的面叫做波面． • 波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面 垂直的线叫做波线．
二 、惠更斯原理
• 惠更斯原理内容如下：介质中任意波面上的各
点都可看作发射子波的波源。其后任意时刻,这 些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。
传播，这种现象叫做波的反 射．
反射规律
• 入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与
平面法线的夹角i叫做入射角．反射波的波线与 平面法线的夹角i’ 叫做反射角．
• 反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面
内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等 于入射角。
•
•
反射波的波长、频率、波速都跟入射 波相同． 波遇到两种介质界面时，总存在反 射．
荷兰物理学家
ห้องสมุดไป่ตู้
惠 更 斯 C.Huygens
(1629-1695)
• 利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作
图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传 播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传 播时，用上述作图法求出的波面的几何形状总 是保持不变的。
t+t时刻波面
波传播方向
t时刻波面
t+ t
ut 平面波
sin i u1 1 / t 1 n21 证毕 sin r u2 2 / t 2
• 当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线. • 当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线. • 当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中
的特例． • 在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都 发生改变． • 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不 同．