1、 18 18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒這種尖叫聲在每秒2 2萬到萬到1010萬赫茲之間，我萬赫茲之間，我們的耳朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不們的耳朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體超聲波，然后借助物體反射回來的回聲反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動(dòng)方式。運(yùn)

2、動(dòng)方式。蝙蝠的蝙蝠的“眼睛眼睛”隱形飛機(jī)隱形飛機(jī)F117F117雷達(dá)確定目標(biāo)雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖示意圖 雷達(dá)雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測(cè)定其位置的設(shè)備。目標(biāo)，并測(cè)定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波傳播的規(guī)律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目標(biāo)碰到飛行目標(biāo)( (飛機(jī)、導(dǎo)彈）等飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時(shí)，一部分雷達(dá)波便會(huì)反射回時(shí)，一部分雷達(dá)波便會(huì)反射回來，根據(jù)來，根據(jù)反射反射雷達(dá)波的時(shí)間和雷達(dá)波的時(shí)間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。位置。 由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)

3、烈雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射反射雷達(dá)波，因此整個(gè)飛機(jī)表面涂以雷達(dá)波，因此整個(gè)飛機(jī)表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。3第六節(jié)第六節(jié) 惠更斯原理惠更斯原理45 由波源發(fā)出的，指向波的傳播由波源發(fā)出的，指向波的傳播方向的射線為波線。方向的射線為波線。 振動(dòng)相位相同的各點(diǎn)組成振動(dòng)相位相同的各點(diǎn)組成的曲面。的曲面。 某一時(shí)刻波動(dòng)所達(dá)到最前方的各點(diǎn)某一時(shí)刻波動(dòng)所達(dá)到最前方的各點(diǎn)所連成的曲面。所連成的曲面。平面波平面波球面波球面波61. .介質(zhì)中波動(dòng)傳播到的各點(diǎn)，都可看成發(fā)介質(zhì)中波動(dòng)傳播到的各點(diǎn)，都可看成發(fā)射球面子波的子波源（點(diǎn)波源）。射球面子波的子波源（點(diǎn)波源）。2. .以后的任意

4、時(shí)刻這些子波的包絡(luò)面就是以后的任意時(shí)刻這些子波的包絡(luò)面就是新的波前。新的波前。平面波平面波t+t+ t t時(shí)刻波面時(shí)刻波面u u t t波傳播方向波傳播方向t t 時(shí)刻波面時(shí)刻波面球面波球面波t+ t+ t t7 衍射：波在傳播過衍射：波在傳播過程中，遇到障礙物時(shí)其程中，遇到障礙物時(shí)其傳播方向發(fā)生改變，繞傳播方向發(fā)生改變，繞過障礙物的邊緣繼續(xù)傳過障礙物的邊緣繼續(xù)傳播。播。 利用惠更斯原理可解釋波的衍射、反利用惠更斯原理可解釋波的衍射、反射和折射。射和折射。 波達(dá)到狹縫處，縫上各點(diǎn)都可看作子波源，作出波達(dá)到狹縫處，縫上各點(diǎn)都可看作子波源，作出子波包絡(luò)，得到新的波前。在縫的邊緣處，波的傳播子波包絡(luò)

5、，得到新的波前。在縫的邊緣處，波的傳播方向發(fā)生改變。方向發(fā)生改變。8當(dāng)狹縫縮小，與波長(zhǎng)相當(dāng)狹縫縮小，與波長(zhǎng)相近時(shí)，衍射效果顯著。近時(shí)，衍射效果顯著。衍射現(xiàn)象是波動(dòng)特征衍射現(xiàn)象是波動(dòng)特征之一。之一。水波通過狹縫后的衍射水波通過狹縫后的衍射圖象。圖象。惠更斯原理可以解釋惠更斯原理可以解釋衍衍射現(xiàn)象，射現(xiàn)象，但不能計(jì)算波但不能計(jì)算波的強(qiáng)度分布。的強(qiáng)度分布。910 當(dāng)波傳播到兩種當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分反射形成反射波，部分反射形成反射波，另一部分進(jìn)入介質(zhì)形另一部分進(jìn)入介質(zhì)形成折射波。成折射波。iir. .入射線、反射線和界面的法線在同一平入射線、反射線和界面的法線在同一平

6、面上；面上；11iirii. .反射角等于入射角。反射角等于入射角。. .入射線、折射線和界入射線、折射線和界面的法線在同一平面上；面的法線在同一平面上；. .21sinsinuuri2121n1u1n2n2u12（證明略）（證明略）- -斯涅耳定律斯涅耳定律12 由惠更斯原理，由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩為同一波面上的兩點(diǎn)，點(diǎn)，A、B點(diǎn)達(dá)到界點(diǎn)達(dá)到界面發(fā)射子波，面發(fā)射子波，irABCDitu 2rtu 1經(jīng)經(jīng)t后，后， B點(diǎn)發(fā)射的點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處子波到達(dá)界面處D點(diǎn)，點(diǎn)， A點(diǎn)的到達(dá)點(diǎn)的到達(dá)C點(diǎn)，點(diǎn)，ADBDisinADtu 113irABCDitu 2rtu 1ADACrsinADtu 2ADBDisinADtu 121sinsinuuriTT/212121n證畢證畢1421sinsinuuri2121n當(dāng)入射線是光時(shí)，上式改寫成當(dāng)入射線是光時(shí)，上式改寫成ruciucsinsin21令：令：2211ucnucn21121221/sinsinnnnucucuuri15. .若若 u1 u2 時(shí)，時(shí)， i r，波從波疏媒質(zhì)進(jìn)波從波疏媒質(zhì)進(jìn)入波密媒質(zhì)，入波密媒質(zhì)，折射線靠近法線折射線靠近法線。若若 u1 u2 時(shí)，時(shí)，i r，波從波密媒質(zhì)進(jìn)入波從波密媒質(zhì)進(jìn)入波疏媒質(zhì)，波疏媒質(zhì)，折射線偏離法線折射線偏離法線。. .波進(jìn)入介質(zhì)后波進(jìn)入介質(zhì)后頻率不變頻率不