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3.2波的反射和折射
为什么会有这个现象呢？
在北京天坛公园内，有一处著名的古建筑—回音壁。一个人对着墙说话，声波会沿着墙壁传到一二百米远处被另一个人听到，而且声音悠长，非常神奇。
1、波的反射
( 1 ) 取一水波槽，在槽里倒入约 2 cm 深的水。用铅笔笔头持续触动槽中心的水面，保持大约每秒触动两次的速率，可产生水波。
( 2 ) 将刻度尺横放，在槽中水面上来回推动，也会不断地产生水波。
从波源发出的波经过相同传播时间到达的各点所组成的面，称为波阵面或波面。用来表示波的传播方向的线称为波线，波线与各个波面总是垂直的。
波在均匀介质中传播时，波面的形状不变，波线保持为直线，波的传播方向也不变。
球面波：波面是球面的波
平面波：波面是平面的波
当波从一种介质传播到另一种介质的表面时，又会是什么样的情况呢？
水波的反射
在水波槽中放入一块长木板，用振动片激发产生水波，使水波的传播方向与长木板约成450角。可以看到，从波源方向发出的水波遇到长木板后，波的传播方向发生了变化。
物理学中，把波从一种介质传播到另一种介质表面时，返回原来介质传播的现象称为波的反射。
回音壁就是利用了声波的多次反射。在空旷的山谷能听见回音，也是声波的反射现象。
人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，你能说出其中的道理吗？
答：当用手附在耳旁时，手就可以反射一部分声波进入人耳，以提高人耳的接收能力。
反射波的波长、频率和波速都与入射波的相同。
波的反射遵循反射定律：反射波的波线入射波的波线和法线在同一平面内，反射波的波线和入射波的波线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。
入射角：入射波的波线与反射面法线的夹角；
反射角：反射波的波线与反射面法线的夹角。
波的反射现象的应用
1．回声测距
(1)当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下，用的时间相等，设经时间t听到回声，则声源距障碍物的距离为s＝v声t2
?
(3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离声源时，声源发声时障碍物到声源的距离s＝(v声－v)·t2．
?
(2)当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声＋v)t2.
?
例：某旅游者走过一个山谷，他拍手后经过 0.5 s 听到右侧山坡反射回来的声音，经过 1.5 s 听到左侧 山坡反射回来的声音。这个山谷的宽度大约是多少？（声音在空气中的传播速度约为 340 m/s）
2、波的折射
物理学中，我们把波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折的现象，称为波的折射。
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
入射角（i）：入射波的波线与法线的夹角；
反射角（r）：折射波的波线与法线的夹角。
波从一种介质进这入另一种介质时，传播方向会发生偏折。
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
注意：
例、如图所示，是一列机械波从一种介质进入另一种介质发生的现象，已知波在介质1中的波速为v1，入射波线与界面的夹角为30°，波在介质2中的波速为v2，折射波线与法线的夹角为45°，则v1∶v2为多少？
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35} 现象
波的反射
波的折射
传播方向
改变 反射角=入射角
改变 折射角≠入射角
频率f
不变
不变
波速v
不变
改变
波长λ
不变
改变
　例、图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(　　)
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
D
练习、某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行墙壁某一位置鸣枪，经过1.0 s第一次听到回声，又经过0.5 s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两墙壁间的距离为________m.
解析：设两墙壁间距离为s，测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为s－x.
所以有2x＝vt1,2(s－x)＝vt2＝v(t1＋Δt)
解得两墙壁间的距离s＝425 m.
答案：425 m
谢谢！

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