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(共20张PPT)
3.3 波的反射、
折射和衍射
导入
夏日的雷声轰鸣不绝，这是为什么？
这是声波在云层界 面多次反射造成的。
思考：
你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？
内容讲解
一、波的反射
观察：
水波的反射
当水波遇到挡板时会发生反射，水波的反射与光的反射遵循同样的规律。
定义：波在传播的过程中,遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象叫作波的反射。
一、波的反射
法线
分界面
反射线
入射角
反射角
i
i′
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．
光由一种介质进入另一种介质中时会发生折射现象
所有机械波都会发生折射吗？
二、波的折射
水波的折射
一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射。
观察：
二、波的折射
二、波的折射
1.概念：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。
界面
介质I
介质II
法线
2.折射规律
3.波发生折射的原因：
波在不同介质中的传播速度不同。
在水塘里，水波遇到石头等障碍物，会绕过它们继续传播。
思考：
定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射。
波在什么条件下能够发生明显的衍射现象？
三、波的衍射
三、波的衍射
1.概念：
“衍”——即“延展”
波的衍射——波延展到“阴影”区域里的现象。
波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
2.影响衍射明显程度的因素
实例：隔墙有耳现象
分析：声波绕过墙壁进入另一侧
通过实验观察：
水波的衍射
你能得到什么样的规律？
三、波的衍射
（1）狭缝宽度比波长大得多的情况下，波沿直线传播，在挡板后面产生“阴影区 ”。
（2）在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下，发生明显的衍射现象。
实验现象：
波长一定的水波通过宽度不同的狭缝
甲
乙
当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。
注意：
三、波的衍射
甲
乙
丙
波长不同的水波通过宽度一定的狭缝
保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长：
波长与狭缝宽度相差不多时，有明显的衍射现象，随着波长的减小，衍射现象变得不明显
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
波发生明显衍射的条件：
三、波的衍射
衍射现象是波的特性
识别波：衍射是波特有的现象
振动的形式和能量传到障碍物后方的阴影区域中。
三、波的衍射
注意：
例题分析
四、例题分析
例1 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
解析：波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变，故选项AB错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故选项C错误，选项D正确。
D
四、例题分析
例2 如图所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图像，从图像可知(　　)
A．B侧波是衍射波
B．A侧波速与B侧波速相等
C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小
D．增大挡板间距离，衍射现象将更明显
解析：小孔相当于衍射波的波源，A侧波是衍射波，A错误；在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；在波长无法改变的情况下减小挡板间距会使衍射现象更明显，故D错误．
B
四、例题分析
例3 (多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( 　　)
ABC
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
解析：波长与孔的尺寸差不多，所以A正确；由公式λ=v/f可知波纹间距不变，故B正确；AB扩大将大于波长，衍射现象变得不明显故C正确；频率变大，波长变小，观察到的现象更加不明显，故D错误．
四、例题分析
例4、操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？
解析：高音会减弱的明显一点，因为波长越长的波，衍射现象越明显，低音声波比高音声波的波长长，经过教学楼时，衍射现象更加明显，所以高音减弱的更加明显。
谢谢！

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