高中物理 2.3 惠更斯原理及其應(yīng)用教案2 新人教版選修3-4

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1、2.3惠更斯原理及其應(yīng)用教案（粵教版3-4）教學(xué)目的:1、認識波面和波線，以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時同時發(fā)生反射和折射。2、理解波發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角，反射波的頻率，波速和波長與入射波相同。3、知道折射波與入射波的頻率相同，波速與波長不同。4、理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同，知道入射角與折射角的關(guān)系。教學(xué)重點：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律新課教學(xué)：一波面和波線　　板書：1．波面：同相位的各點組成的面　　波前：離波源最遠的波面　　板書：2．波線：與波面垂直代表波的傳播方向的線　　板書：3．平面波：波面是平面的波（如圖1）　　　　　

2、　　　　　　　　　　　　　　　球面波：波面是球面的波（如圖2）　　　　　　　　　　　　　　　（二）惠更斯原理　　　板書：1．介質(zhì)在任一波面上的各點總可以看做發(fā)射子波的波源，其后任意時刻這些子波在波前進方向的包絡(luò)面就是新的波面，這就是惠更斯原理?！　?．時刻與時刻的波面與波線（如圖3圖4）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3　　　　　　　　　　　　圖4　　以O(shè)為球心的球面波在時刻t的波面為，按照惠更斯原理，上的每個點都是子波的波源，在時間后各子波的波面如圖中淺色線所示。假設(shè)波在同種介質(zhì)中傳播，波向各個方向傳播的速度都相等，那么淺色線圓

3、的半徑也都相等。是這些子波波面的包絡(luò)面，它就是原來球面波的波面在時間后的新位置?？梢钥闯觯碌牟嫒允且粋€球面，它與原來球面半徑之差為，表示波向前傳播了的距離?！　⊥砘莞乖磉€能夠解釋平面波的傳播。（三）波的衍射　　平面波到達擋板上的狹縫AB，波面上的每一點都可以看作子波的波源，位于狹縫的點也是子波的波源。因此，波自然可以到達擋板后的位置，但惠更斯原理只能解釋衍射中波傳播方向的變化，不能解釋波的強度，所以無法說明衍射現(xiàn)象與狹縫或障礙物的大小關(guān)系。之后菲涅爾補充了子波的相位和振幅的定量表達式，并增加了“次波相干疊加”的原理，稱為“惠更斯—菲涅爾原理”才能較

4、全面的解釋衍射現(xiàn)象?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D5（四）波的反射　　如圖為一列平面波傳播到兩種介質(zhì)表面時發(fā)生反射，AB是同一波面上的兩點，在時間內(nèi)波面上B點的振動形式傳播到點，傳播的距離為，而A點作為一個子波波源在時間內(nèi)振動形式傳播的距離也為，傳播到的位置為以A為圓心以為半徑的圓周上，從做圓的切線切點為,連接和,為時刻的波面，由幾何關(guān)系可得，,,所以,可以解釋光的反射現(xiàn)象?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D6（五）波的折射　　AB是一組平面波某一時刻的波面上的兩點，機械波在

5、介質(zhì)1中的傳播速度＞,經(jīng)過時間后振動形式從B點傳播到點，A點振動形式在介質(zhì)2中傳播的距離，子波源A振動形式傳播到以A為圓心，以為半徑的圓周上，由點做圓的切線，切點為,連接與點可得到波進入介質(zhì)2后的波線，我們發(fā)現(xiàn)進入介質(zhì)2中波線方向發(fā)生偏折，而且波在兩種介質(zhì)中傳播速度差距越大，機械波偏折角度越大，因此同一列波在兩種介質(zhì)界面發(fā)生偏折時，與波在兩種介質(zhì)中速度的大小差距有關(guān)的?！　　　　　　　　　　　⌒〗Y(jié)：1、波面和波線。2、惠更斯原理----介質(zhì)在任一波面上的各點總可以看做發(fā)射子波的波源，其后任意時刻這些子波在波前進方向的包絡(luò)面就是新的波面。3、波的衍射、波的反射

6、、波的折射。