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波的反射、折射、衍射第三章機械波北京天壇回音壁聲波的反射一、波的反射水波的反射一、波的反射1.當波傳播到兩種介質的分界面時，一部分返回來繼續傳播的現象。2.機械波的反射與光的反射規律相同。3.入射角=反射角一、波的反射反射線與法線的夾角叫做反射角。入射角i：入射線與法線的夾角叫做入射角。反射角i’：法線分界面4.反射定律：（1）入射線、法線、反射線在同一平面內，入射線與反射線分居法線兩側，反射角等于入射角。

（2）反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．（3）波遇到兩種介質界面時，總存在反射．1．回聲是聲波的反射現象．對著山崖或高墻說話，聲波傳到山崖或高墻時，會被反射回來繼續傳播．2．夏日的雷聲轟鳴不絕．聲波在云層界面多次反射．3．在空房間里講話感覺聲音響．聲波在普通房間里遇到墻壁，地面，天花板發生反射時，由于距離近，原聲與回聲幾乎同時到達人耳．人耳只能分開相差0.1s以上的聲音．所以，在房間里聽不到回聲，人在房間里講話感覺聲音比在野外大，而普通房間里的慢帳、地毯、衣物等會吸收聲波，會影響室內的聲響效果．一、波的反射二、波的折射水波的折射波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發生了改變的現象叫做波的折射。二、波的折射波現象波的反射波的折射

傳播方向改變

θ反＝θ入改變

θ折≠θ入頻率f不變不變波速v不變改變波長λ不變改變波產生折射的原因是波速不同。二、波的折射

圖中1、2、3分別代表入射線、反射線、折射線，則A.2與1的波長、頻率相等，波速不等B.2與1的波速、頻率相等，波長不等C.3與1的波速、頻率、波長均相等D.3與1的頻率相等，波速、波長均不等例1大本第63頁例題1二、波的折射水波在傳播途中如果遇到障礙物時，大家都會認為波會被擋住去路在障礙物的后面不會有水波出現。會不會有水波傳到障礙物后面的情況呢？看下面的現象：三、波的衍射水波在傳播途中如果遇到障礙物時，大家都會認為波會被擋住去路在障礙物的后面不會有水波出現。會不會有水波傳到障礙物后面的情況呢？看下面的現象：三、波的衍射我們發現在石頭后本應有的“影子”沒有了。

即：波繞到石頭(障礙物)后面去了并繼續傳播。

波繞過障礙物繼續傳播的現象叫衍射。障礙物衍——延展之意波的衍射——波延展到“影子”區域里的現象。陰影區陰影區陰影區陰影區波源波繞過障礙物繼續傳播的現象叫做波的衍射。三、波的衍射空山不見人，但聞人語響。（幽靜的山谷里不見人，只能聽到人說話的聲音。）說明聲波可以繞過樹木，透過樹林，傳到遠處。三、波的衍射一切波都能發生衍射，衍射是波特有的現象。水波能繞過任何大小的石頭（障礙物）嗎？大家猜測一下波的衍射與哪些因素有關呢？

1、石頭(障礙物)的大小

2、波長(水波相鄰波峰的間距)用控制變量法研究：發生明顯衍射現象的條件水波衍射實驗三、波的衍射水波衍射實驗三、波的衍射

對比兩幅水波通過孔縫衍射照片，總結發生明顯衍射現象的條件:衍射現象明顯波繞過障礙物區域多波繞過障礙物區域少衍射現象不明顯λλd??λ?dd三、波的衍射波長λ一定的水波通過寬度d不同的狹縫后的衍射圖樣d>λd<λd≈λ明顯明顯不明顯λλλddd三、波的衍射在狹縫寬度d一定，不同波長的水波的衍射。λ1=

0.3dλ2=

0.5dλ3=

0.7d明顯三、波的衍射實驗表明：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。四、發生明顯衍射現象的條件總結：1、衍射是波特有的現象，一切波都會產生衍射現象；2、衍射現象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異；3、障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發生的條件，僅是發生明顯衍射的條件；4、一般情況下，波長較大的波更容易產生明顯的衍射現象。水波通過橋洞時發生衍射四、發生明顯衍射現象的條件日暈----光的衍射聲波波長：1.7cm-----17m光波波長：0.4um-----0.7um光波和聲波誰更容易發生明顯衍射現象？隔墻有耳四、發生明顯衍射現象的條件無線電波繞過（衍射）高大的建筑物四、發生明顯衍射現象的條件如圖所示，是不同頻率的水波通過相同的小孔所能到達區域的示意圖，______情況中水波的頻率最大；_______情況中水波的頻率最小。BACCA四、發生明顯衍射現象的條件

如圖所示，S為波源，MN為兩塊擋板，其中M固定，N板可上下移動，兩板中間有一塊縫，此時測得A點沒有發生振動，為了使A點能振動起來，可采取的方法是（）

A、增大波源的頻率

B、減小波源的頻率

C、將N板上移一些

D、將N板下移一些BC四、發生明顯衍射現象的條件例3

(多選)如圖3所示是觀察水波衍射的實驗裝置.AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源.圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長，則關于波經過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是A.此時能觀察到波明顯的衍射現象B.擋板前后波紋間距離相等C.如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象D.如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更

明顯的衍射現象四、發生明顯衍射現象的條件針對訓練

(2020·北京東城區期末)如圖4所示為觀察水面波衍射的實驗示意圖，CA、BD是擋板，它們之間有一窄縫，A、B分別為窄縫邊緣的兩點.S點