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惠更斯原理 波的衍射、反射和折射
一、惠更斯原理
惠更斯原理 波的衍射、反射和折射
不足: 只能定性地说明。
体积元的总机械能
讨论：
1、波的动能和势能均随时间作同周期性变化，变化周期为波动周期
的一半（T/2）。
2、动能与势能同相变化。dV内的波动能量在 之间变化。
当dE增加时，表示有能量沿波线传入体元；
当dE减少时，表示有能量沿波线从体元传出。
理解动能与势能同相变化
A
B
C
B’
A’
C’
D
E
以横波为例，考察某时刻波形图上的许多质元，位移最大处
的质元C,C’由于dy/dx=0,没有形变，波动势能最小（为0）；而位
移为0处的质元A, A’，dy/dx最大，形变最大，波动势能最大。
某质元由C点运动到D点的过程中，有能量从左传来，再由
D点运动到E点的过程中，将能量输送给右边质元
X
y
A
B
势能曲线
波的能流密度
1、平均能流：单位时间内垂直通过S面的平均能量。
2、能流密度（波的强度）：单位面积上通过的平均能流。
可见：波的能量是沿波线并以波速u而流动的。
球 面 波
平 面 波
O
二、波的衍射
波动绕过障碍物传播的现象，称为波的衍射或波的绕射。
衍射是波动的基本特性。
对于一定的狭缝，波长越长，
衍射现象越显著。
对于一定的波长，缝的宽度
a越小，衍射现象越显著。衍射
程度取决于缝宽a与波长 之比。
一、波的叠加原理
两列波在同一方向传播时，媒质中各质点将同时参与两个振
动。任一时刻质点的位移是每个波在该处所引起的振动位移的合
成。即发生波的叠加。
同一空间传播的两个或两个以上的波，每个波动在传播
过程中各自保持自身的特性（振向、频率、传播方向等）不变，
就好象空间并没有其它波动存在一样。相遇处发生振动的叠加，
相遇后仍按各自的传播规律继续前进。
二、波的干涉
频率相同，振动方向相同且波源的振动相位差恒定的两列
波（相干波）在空间相遇，这时两列波传到空间任意一点均有
恒定的相差。则质点的振动也是稳定的，有些点振动始终加强,
有些点振动始终减弱，这种稳定的叠加就是波的干涉。使两列
波发生干涉的条件称为相干条件。相干的波源称为相干波源。

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