怎样用惠更斯原理解释波的反射和波的折射

1. 怎样用惠更斯原理解释波的反射和波的折射

惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后任意时刻这些子波的包迹就决定新的波阵面（波阵面的概念略，一定弄懂）。如插图，并用声波为例解答如下：U L-m为一纵波从介质M有一定角度入射到介质N中，如介质M和N都是固体，则如图上半部所示，在两介质界面处产生折射,在介质N中产生纵波U L-n和横波U S-n；在两介质界面处产反射在介质M中产生反射的纵波U L-m和反射的横波U S-m。图下半部分用惠更斯原理解释了折射和反射产生的原理。假设传播速度为：U L-n>U S-n>U L-m>U S-m。从左下图可见，A-A`和D-D`所经历的时间是相同的，但A-A`之间距离要大于D-D`，所以进入介质N后的U L-n的传播方向是新的波阵面的包络线的法线方向，发生了折射！折射角的变化只和该波在两介质中传播速度的比有关（公式略）。右下是反射的情况，由于反射的纵波和入射纵波都是在M中传播，所以反射角和入射角相等。由于U L-n>U S-n>U L-m>U S-m，用同样的分析方法，可以得到图中上面完全的折射、反射的纵和横波的传播方向！

2. 怎样用惠更斯原理解释波的反射和波的折射

如图，a、b、c是入射波的波线，a'、b'、c'是反射波的波线AB、A'B'分别是入射波中abc、反射波中a'b'c'包络成的波面由于波从B传播到B'所用的时间与波从A传播到A'所用的时间是一样的，而波在同种介质中的波速相同，故B'B=AA'AB、A'B'分别与入射波线、反射波线垂直故Rt△AB'B≌Rt△B'AA'，所以∠A'AB'=∠BB'A入射角i和反射角i'分别为∠BB'和∠A'AB'的余角，所以i'=i也就是说，在波的反射中，反射角等于入射角

只要根据惠更斯原理画出折射前后的波阵面就可以了.
如图,一束平行光照射到两种介质的交界面上,直线AC是折射前的波阵面,A'C'是折射后的波阵面.因为是平行光,波阵面与光的行进方向是垂直的,所以CC'垂直于AC,AA'垂直于A'C',因此角CAC'等于入射角i1,角AC'A'等于折射角i2,所以AA'=AC'sin i2, CC'=AC'sin i1
在同一段时间里,A点的光走到A',C点的光走到C',所以这两段路程的比等于光速的比,即CC'/AA'=v1/v2.又因为AA'=AC'sini2, CC'=AC'sini1,所以sin i1/sin i2=v1/v2是常数.这就证明了折射定律.

3. 如何利用惠更斯原理证明折射定律(要过程，不要给参考资料）

只要根据惠更斯原理画出折射前后的波阵面就可以了。
如图，一束平行光照射到两种介质的交界面上，直线AC是折射前的波阵面，A'C'是折射后的波阵面。因为是平行光，波阵面与光的行进方向是垂直的，所以CC'垂直于AC，AA'垂直于A'C'，因此角CAC'等于入射角i1，角AC'A'等于折射角i2，所以AA'=AC'sin i2, CC'=AC'sin i1
在同一段时间里，A点的光走到A'，C点的光走到C'，所以这两段路程的比等于光速的比，即CC'/AA'=v1/v2。又因为AA'=AC'sini2, CC'=AC'sini1，所以sin i1/sin i2=v1/v2是常数。这就证明了折射定律。

4. 用惠更斯原理证明折射定律

你可以看看《现代光学基础》，钟锡华编的，里面在讲解折射率时，用惠更斯原理证明了一下。
希望我的回答有所帮助！

5. "用惠更斯原理解释波的反射和折射"图是怎么作出来的

新年好！新春快乐！Happy Chinese New Year ！
惠更斯原理， Huygens–principle，是荷兰物理学家 Huygens 提出来的原理。
即使是西洋教师上课，也常常在 Huygens 上，发音怪腔怪调，差别很大。

惠更斯原理的最基本特色是：
1、波前wave front，上的每一点，都是新的波源，source；
2、每个波源发出的波的包络面，envelope，就是新的波面。
(波面上画一系列同心圆，然后画出包络面，具体画法，请参见下面各图)

成功之处：
1、能解释直线传播 propagation in straight line；
2、能解释反射 reflection；
3、能解释折射 refraction；
4、能解释衍射 differaction；
5、能解释干涉 interference。

缺陷：
1、无法计算强度；
2、无法解释波为什么不向后传播；
3、无法解释相长constructive、相消处distructive 的能量突变。

6. 怎么用惠更斯原理解释光的折射现象

惠更斯原理：波面上的每一点（面元）都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面.如图,一列平行光波由介质1射向介质2,a,b是这列光波的三条波线（光线）,由于未经过介质2前,a,b两波线波速、频率等完全一样,由于与临界面成一定角度,所以当波线a到达临界面上的A点时,波线b刚刚传到B点（图中虚线AB⊥波线b）.当然波线a传到临界面后不会停止传播,它会在A点形成一个子波源,分别向介质1和介质2以圆周式向四周发射波,其波速不变,依然和之前的波线a与波线b的波速等相等,只是以圆周形式向四周发射波.我们假设光波在介质1中的传播速度大于在介质2中的传播速度.若波线b由B点传播到临界面上的B’点所用时间为t,则在t时间内,由于同位于介质1,波速不变,子波源A向介质1中传播的波前与A的距离（即在介质1中的半圆A的半径）就是波线b由B点传到B’的距离（即BB’的长度）,形成波的反射.而子波源A向介质2中传播的波前与A的距离（即在介质2中的半圆A的半径）却小于BB’ ,因为波在介质2中的传播速度小于在介质1中的传播速度,相同时间t 内,速度v1>v2,所以路程S1>S2,形成波的折射.波线b到达临界面上的B’后,也将会以子波源的形式向四周发射波,所以B’传播的波前可以看作就是B’这个点.根据惠更斯原理,连接B’的波前（即点B’）与A在介质1和介质2中传播的波前（即过B’分别作两个半圆的切线B’M和B’N,切点分别为M,N,图中所示绿色直线）则切线B’M和B’N就是波前的包络面（即折射和反射后所形成的新的波前）,所形成两条的新的波线总是垂直于包络面,即AM⊥B’M,AN⊥B’N.则射线AN就是光线a的折射光线,射线AM就是光线a的反射光线.

7. 利用惠更斯原理证明透射定律

只要根据惠更斯原理画出折射前后的波阵面就可以了.如图,一束平行光照射到两种介质的交界面上,直线AC是折射前的波阵面,A'C'是折射后的波阵面.因为是平行光,波阵面与光的行进方向是垂直的,所以CC'垂直于AC,AA'垂直于A'C',因此角CAC'等于入射角i1,角AC'A'等于折射角i2,所以AA'=AC'sin i2, CC'=AC'sin i1在同一段时间里,A点的光走到A',C点的光走到C',所以这两段路程的比等于光速的比,即CC'/AA'=v1/v2.又因为AA'=AC'sini2, CC'=AC'sini1,所以sin i1/sin i2=v1/v2是常数.这就证明了折射定律.

8. 惠更斯原理对折射现象的解释