个 7 1 图117惠更斯原理 图151(a)平面波 图151(b)球面波图119波的衍射 二、波的衍射 波动在传播时，如果遇到阻碍物，会改变传播方向，并绕过阻碍物的现象叫做波的衍射 或绕射。 我们可以应用惠更斯原理来解释这一现象。例如一平面波传播时遇到了象“闹口”那样 的阻碍物，波会通过“闸口”并绕到“闸口”的后面去。这一现象可以用惠更斯原理来解释。 当波传到闸口时，闸口上的每一点都是波源，并发出子波，作出这些子波的波前，并随即作 出这些波前的包络面，这便是通过闸口后的波前，这些波前还要继续向前推进，如图15-9 所示。 闻口有一定宽度，所以波前的中间部分是平面，波射线是一组平行线，说明是作定向的 传播。而波前的两翼部分却不是平面，波射线向闸口的后面弯曲，于是波便绕到闸口后面去 了，这就解释了所发生的衍射现象。 可以设想，衍射现象是否明显与闸口的宽窄有关，闸口越窄保持定向传播的部分越小， 衍射现象越明显，闸口越宽，保持定向传播的部分越多，衍射现象就越不明显。这里的宽窄 是与波长入相比较而言的，如果同口宽度L>>入，则衍射现象不明显，波保持定向传播，如 果L~2,则衍射现象明显，波不能保持定向传播。对于通常的声波来说，波长1是米的量 级，所以衍射现象明显，常常在阻碍物后面能听到声音。而光波的波长为千埃量级(10cm), 所以日常生活中难以观察到光波的衍射现象，光总是显得是直线传播的。在技术应用中，凡 需要定向传播信号时，就应用较短波长的波，例如雷达设置中采用微波（厘米波、毫米波）， 将信号对准一定方向发射出去，当能接收到由被探测物反射回来的信号时，表明己探测到该 物体，并同时可以确定物体离开雷达的距离。 三、波的反射 为简单起见考虑平面波入射到两种介质分界面上所发生的情形。这时将有一部分能量反 回到原介质中，这就是所谓的波的反射现象。另一部分能量则进入另一种介质，这是波的折 射现象。这里先讨论波的反射现象。考虑一平面波入射到介质】与介质2的分界面N上， 该平面波便可称为入射波，入射波的波线叫入射线，反射波的波线叫反射线，入射线与分界 面法线的夹角1叫作入射角，反射线与法线的夹角r叫作反射角。 13 13 图 11-7 惠更斯原理 图 15-1（a） 平面波 图 15-1（b）球面波 图 11-9 波的衍射 二、波的衍射 波动在传播时，如果遇到阻碍物，会改变传播方向，并绕过阻碍物的现象叫做波的衍射 或绕射。 我们可以应用惠更斯原理来解释这一现象。例如一平面波传播时遇到了象“闸口”那样 的阻碍物，波会通过“闸口”并绕到“闸口”的后面去。这一现象可以用惠更斯原理来解释。 当波传到闸口时，闸口上的每一点都是波源，并发出子波，作出这些子波的波前，并随即作 出这些波前的包络面，这便是通过闸口后的波前，这些波前还要继续向前推进，如图 15-9 所示。 闸口有一定宽度，所以波前的中间部分是平面，波射线是一组平行线，说明是作定向的 传播。而波前的两翼部分却不是平面，波射线向闸口的后面弯曲，于是波便绕到闸口后面去 了，这就解释了所发生的衍射现象。 可以设想，衍射现象是否明显与闸口的宽窄有关，闸口越窄保持定向传播的部分越小， 衍射现象越明显，闸口越宽，保持定向传播的部分越多，衍射现象就越不明显。这里的宽窄 是与波长  相比较而言的，如果闸口宽度 L   ，则衍射现象不明显，波保持定向传播，如 果 L ~  ，则衍射现象明显，波不能保持定向传播。对于通常的声波来说，波长  是米的量 级，所以衍射现象明显，常常在阻碍物后面能听到声音。而光波的波长为千埃量级（ 5 10− cm）， 所以日常生活中难以观察到光波的衍射现象，光总是显得是直线传播的。在技术应用中，凡 需要定向传播信号时，就应用较短波长的波，例如雷达设置中采用微波（厘米波、毫米波）， 将信号对准一定方向发射出去，当能接收到由被探测物反射回来的信号时，表明已探测到该 物体，并同时可以确定物体离开雷达的距离。 三、波的反射 为简单起见考虑平面波入射到两种介质分界面上所发生的情形。这时将有一部分能量反 回到原介质中，这就是所谓的波的反射现象。另一部分能量则进入另一种介质，这是波的折 射现象。这里先讨论波的反射现象。考虑一平面波入射到介质 1 与介质 2 的分界面 MN 上， 该平面波便可称为入射波，入射波的波线叫入射线，反射波的波线叫反射线，入射线与分界 面法线的夹角 i 叫作入射角，反射线与法线的夹角 r 叫作反射角