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2-6 惠更斯原理
克里斯蒂安·惠更斯
惠更斯： (ChristianHaygen，1629—1695)
荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。
1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。克里斯蒂安·惠更斯（Christian Huygens 1629-1695）是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。
波动中的几个概念
2.波线
由波源发出的，指向波的传播方向的射线为波线。与波面垂直
1.波面
振动相位相同的各点组成的曲面。
3.波前
某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。
波线
平面波
球面波
波前
波面
波线
波面
波前
二、惠更斯原理
1.介质中波动传播到的各点，都可看成发射球面子波的子波源（点波源）。
2.以后的任意时刻这些子波的包络面就是新的波面。
平面波
t+ t时刻波面
u t
波传播方向
t 时刻波面
球面波
t+ t
.
.
.
.
.
.
.
.
.
t 时刻的波面
t
Δ
+
t
时刻的波面
子波波源
t
u
Δ
用惠更斯原理确定下
一时刻平面波的波面
用惠更斯原理确定
下一时刻球面波的波面
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
子波波源
t
Δ
+
t
时刻
的波面
t 时刻
的波面
t
u
Δ
三、波的衍射
衍射：波在传播过程中，遇到障碍物时其传播方向发生改变，绕过障碍物的边缘继续传播。
利用惠更斯原理可解释波的衍射、反射和折射。
波达到狭缝处，缝上各点都可看作子波源，作出子波包络，得到新的波前。在缝的边缘处，波的传播方向发生改变。
当狭缝缩小，与波长相近时，衍射效果显著。
衍射现象是波动特征之一。
水波通过狭缝后的衍射图象。
惠更斯原理可以解释衍射现象，但不能计算波的强度分布。
四、波的反射与折射
当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成反射波，另一部分进入介质形成折射波。
1.反射定律
①.入射线、反射线和界面的法线在同一平面上；
②.反射角等于入射角。
2.折射定律
①.入射线、折射线和界面的法线在同一平面上；
②.
（证明）
--斯涅耳定律
定理证明
由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、B点达到界面发射子波，
经 t后， B点发射的子波到达界面处D点， A点的到达C点，
证毕
当入射线是光时，上式改写成
令：
②.若 u1 > u2 时， i > r，波从波疏媒质进入波密媒质，折射线靠近法线。
若 u1 < u2 时，i < r，波从波密媒质进入波疏媒质，折射线偏离法线。
③.波进入介质后频率不变，而波长和波速发生改变。
①.u1/u2（或n21)为第二种介质相对第一种介质的折射率。
3.注意几点
