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3.3波的反射、折射和衍射
第三章
機械波
一、波的反射
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。
反射線與法線的夾角i’
叫做反射角。
入射角i：
入射線與法線的夾角i叫做入射角。
反射角i’：
法線
分界面
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．
二
、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。
界面
介質I
介質II
折射角（r）：
折射波的波線與兩介質界面法線的夾角r叫做折射角。
法線
1.當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線。
2.當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線。
3.當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例。
4.在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發生改變。
波發生折射的原因：是波在不同介質中的速度不同
折射定律：
入射線、法線、折射線在同一平面內，入射線與折射線分居法線兩側．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質中的速度跟波在第二種介質中的速度之比。
二
、波的衍射
波繞過障礙物繼續傳播的現象叫做波的衍射。
1.一切波都能發生衍射
2.衍射是波特有的現象
衍射的實質：振動的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區域中。
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。
發生明顯衍射現象的條件
1、聲波的衍射
——隔墻有耳
2、電磁波的衍射
——收看電視
3、醫院中有一種“B超”儀器，常用來探測人體內臟的位置及發現可能的病變，這種儀器為什么要使用超聲波而不用普通的聲波？
1）超聲波的頻率范圍為大于20000Hz，其相應波長小于17mm；
2）超聲波頻率高，故超聲波能量大，才容易穿透皮膚和組織；
3）超聲波波長短，不易衍射，在一定距離內沿直線傳播，方向性好，故所拍圖像清晰。
1、操場上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操場不遠的教學大樓后面，聽到喇叭播放的音樂聲有所減弱。是高音還是低音減弱得明顯一些？為什么？
2、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。
B
A
C
C
A
3、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

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