《4.惠更斯原理波的反射与折射》优质课教案设计

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4、理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同，知道入射角与折射角的关系。

教学重点：惠更斯原理，波的反射和折射规律

新课教学：

一、惠更斯原理

板书：1．波面：同相位的各点组成的面

波前：离波源最远的波面

板书：2．波线：与波面垂直代表波的传播方向的线

板书：3．平面波：波面是平面的波（如图1）

球面波：波面是球面的波（如图2）

4、惠更斯原理

　板书：1．介质在任一波面上的各点总可以看做发射子波的波源，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，这就是惠更斯原理。

2．时刻与 时刻的波面与波线（如图3图4）

图3　　　　　　　　　　　　 图4

以O为球心的球面波在时刻t的波面为，按照惠更斯原理，上的每个点都是子波的波源，在 时间后各子波的波面如图中浅色线所示。假设波在同种介质中传播，波向各个方向传播的速度都相等，那么浅色线圆的半径 也都相等。 是这些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面在时间 后的新位置。可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面半径之差为 ，表示波向前传播了 的距离。

同理惠更斯原理还能够解释平面波的传播。

二、波的反射

如图为一列平面波传播到两种介质表面时发生反射，AB是同一波面上的两点，在 时间内波面上B点的振动形式传播到 点，传播的距离为 ，而A点作为一个子波波源在 时间内振动形式传播的距离也为 ，传播到的位置为以A为圆心以 为半径的圆周上，从 做圆的切线切点为 ,连接 和 , 为 时刻的波面，由几何关系可得， , ,所以 ,可以解释光的反射现象。

三、波的折射

AB是一组平面波某一时刻的波面上的两点，机械波在介质1中的传播速度 ＞ ,经过 时间后振动形式从B点传播到 点，A点振动形式在介质2中传播的距离 ，子波源A振动形式传播到以A为圆心，以 为半径的圆周上，由 点做圆的切线，切点为 ,连接与 点可得到波进入介质2后的波线，我们发现进入介质2中波线方向发生偏折，而且波在两种介质中传播速度差距越大，机械波偏折角度越大，因此同一列波在两种介质界面发生偏折时，与波在两种介质中速度的大小差距有关的。

4、波的折射

　板书：1．

　板书2v1>v2 时，折射波线偏向法线传播

v1

小结：

1、波面和波线。