11-5 惠更斯原理 波的衍射、折射和反射

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 一 波线 波面 波前 波前 波面

λ λ*

球 面 波

波线

平 面 波

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 二 惠更斯原理 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波 的波源，而在其后的任意时刻， 的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是 新的波前. 新的波前.

平 面 波

球 面 波R1O

u tR2

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 三 波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物 波在传播过程中遇到障碍物时， 的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播. 的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播.

水 波 通 过 狭 缝 后 的 衍 射

波 的 衍 射

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 四 波的反射和折射 反射定律 N ' L 1)反射线、入射线和界面 )反射线、 I 的法线在同一平面内； 的法线在同一平面内； 2) i = i ' ) 界面

i iγ

R N

用惠更斯原理证明： 用惠更斯原理证明：N B2d 3i′

N A2 A3

Ld

N

i I i A1 d i A B1 B2 B3

I A

i′

d 3 i′

B1 B2 B3

时刻 t

时刻 t+△t

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 折射定律N I 界面

i iγ

'

L

1)折射线、入射线和界 )折射线、 面的法线在同一平面内； 面的法线在同一平面内；

sin i = u1 = n 2) ) 21 sin γ u 2R N

用惠更斯原理证明： 用惠更斯原理证明：N I A B1 B2γB γ

N A2 A3

N B3 Ⅰγ

i I i A1 d Ⅰ i A B1 B2 B3 Ⅱ

Ⅱ

R

时刻 t

时刻 t+△t

第11章 机械波和电磁波

11–5 波的衍射、 11 5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射N A2 A3 N I A N B1 B2γB γ

N B3 Ⅰγ

i I i A1 d Ⅰ i A B1 B2 B3 Ⅱ

Ⅱ

R

时刻 t

时刻 t+△t

A3 B3 = u1 t

AB = u 2 t

∠A3 AB3 = i ∠BB3 A = γ sin i A3 B3 u1 = = 所以 sin r AB u2