(
课件网) 3.3波的反射、折射和衍射 文学文化中的科学知识 《红楼梦》中有个非常有名的人物:“未见其人,先闻其声”这人是谁? 大家可知道“余音绕梁,三日不绝”的出处? 《列子.汤问》里记载:秦青顾谓其友曰:“昔韩娥东之齐,匮粮,过雍门,鬻歌假食。既去而余音绕梁欐,三日不绝,左右以其人弗去。”传说春秋战国时代,韩国有个名叫韩娥的歌唱能手,为了赞美她的歌声,有了“余音绕梁,三日不绝”这个成语。 以上两个文学事例里包含了什么物理知识呢? 模型建构 一、波的反射 法线 分界面 反射定律: (1)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。 (2)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同. (3)波遇到两种介质界面时,总存在反射. 入射角 : 反射角 : 反射线与法线的夹角 叫做反射角 入射线与法线的夹角 叫做入射角 怎样表示水波的入射方向和反射方向? 生活思考 一、波的反射 “余音绕梁,三日不绝” 中的科学知识 是声波的反射,当然这里运用了夸张的表达手法 如图所示,一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静.这是怎么回事?难道是人的活动减少了吗? 提示:刚下过的雪是新鲜蓬松的,它的表面层有许多小气孔.当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射.由于气孔往往是内部大而口径小.所以,仅有少部分波的能量能通过口径反射回来,而大部分的能量则被吸收掉了.所以不是人的活动减少了. 生活思考 一、波的反射 二、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。 模型建构 界面 介质I 介质II 法线 波发生折射的原因:是波在不同介质中的速度不同 折射定律: 折射角( ): 折射波的波线与两介质界面法线的夹角 叫做折射角。 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。 二、波的折射 二、波的折射 1.当入射速度大于折射速度时,折射角折向法线。 2.当入射速度小于折射速度时,折射角折离法线。 3.当垂直界面入射时,传播方向不改变,属折射中的特例。 4.在波的折射中,波的频率不改变,波速和波长都发生改变。 模型建构 注意: 界面 介质I 介质II 法线 所以大家现在知道要想精准叉到鱼,要怎么叉了吗? 界面 介质I 介质II 法线 二、波的折射 波现象 波的反射 波的折射 传播方向 改变 θ反=θ入 改变 θ折≠θ入 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 比较波的反射与折射 二、波的折射 生活思考 如图所示,骆驼队白天在沙漠中行走时,队伍后面的喊声,队伍前面往往听不到,而夜晚就不同,听的比较清楚,这是什么原因? 白天近地面的气温较高,声速较大,声速随离地面高度的增加而减小导致声音传播方向向上弯曲;夜晚地面温度较低,声速随离地面高度的增加而增加,声波的传播方向向下弯曲,这也是在夜晚声波传播地比较远的原因. 三、波的衍射 波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 1.一切波都能发生衍射 2.衍射是波特有的现象 波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢? 三、波的衍射 实验探究 演示1:下面通过一个模拟视频观察水波通过不同宽度狭缝的传播情况 水波通过狭缝后的传播情况 结论1:波长一定的情况下,狭缝窄的,衍射现象比较明显 是不是可以得出结论狭缝越窄,衍射越明显呢? 演示2:保持狭缝的宽度不变,改变水波的波长,观察波的传播情况有什么变化。 波长为狭缝宽度的 波长为狭缝宽度的 波长分别是狭缝宽度的 结论2:狭缝的宽度不变的情况下,波长越接近狭缝宽度,衍射现象越明显 三、波的衍射 实验探究 只 ... ...