江苏省溧阳市高二物理上学期 振动和波 波的衍射和干涉学案 新人教版.doc

12.4波的衍射和干涉【知识概要】1.波的衍射：_的现象衍射是波的特性，一切波都能发生衍射产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸_或_。例如：声波的波长一般比院坡大，“隔堵有耳”就是声波衍射的例证说明：衍射是波特有的现象2.波的叠加与波的干涉(1)波的叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起位移的_相遇后仍保持原来的运动状态波在相遇区域里，互不干扰，有独立性(2)波的干涉：条件：_的两列同性质的波相遇现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，形成的图样是稳定的干涉图样任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉说明：加强、减弱点的位移与振幅加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位移都随时间变化，各质点仍围烧平衡位置振动，与振源振动周期相同干涉是波特有的现象加强和减弱点的判断：波峰与波峰（波谷与波谷）相遇处一定是加强的，并且用一条直线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定是减弱的，把以上减弱点用直线连接起来，直线上的点都是减弱的加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间【例1】( ) 点光源照射到一个障碍物，在屏上所形成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是：a、光的反射； b、光的折射； c、光的干涉； d、光的衍射。甲xy乙【例2】（ ）两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如甲图所示），在相遇的某一时刻（如乙图所示），两列波消失，此时介质中的x、y两质点的运动方向是：ax向上，y向下 bx向下，y向上 cx、y都向上 dx、y都静止 【例3】两列振动情况完全相同的振源。s1和s2在同一个介质中形成机械波。某时刻两列波叠加的示意图如图所示，图中实线表示处于波峰的各质点，虚线表示处于波谷的各质点。图中a、b、c三点中，振动情况加强的质点有 ，振动情况减弱的质点有 。【例4】两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x轴正方向传播，如图中实线所示。一列波沿x负方向传播，如图32中虚线所示。这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x= 的点，振幅最小的是x= 的点。xvxvxy0x12345678【例5】( )一波源在绳子的左瑞发生波p另一波源在同一根绳子右端发生波q，波速为lms在t0时绳上的波形如图中的a所示，根据波的叠加原理，以下判断正确的是：a当t2s时波形图如b图t4s时波形图如c图；b当t2s时，波形图如 b图，t4s时，波形图如d图 c当 t2s时，波形图如c图，t4s时，波形图如b图；d当 t2s时，波形图如 c图，t=4s时，波形图如 d图【例6】一个波源在绳的左端发出半个波，频率为f1，振幅为a1；同时另一个波源在绳的右端发出半个波，频率为f2，振幅为a2， p为两波源的中点，由图618可知（同种介质中波速相同），下述说法正确的是：a两列波同时到达两波源的中点pb两列波相遇时， p点波峰值可达a1a2 c两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播d两列波相遇时，绳上的波峰可达a1a2的点只有一点，此点在p点的左侧abcd【巩固训练】（ ）1. 如图所示两列波相向传播，当它们相遇时可能出现的波形图是：a图b、c b图 a、b c图b、c、d d图c、dcabd（ ）2.如图观察水面波衍射的实验装置，ac和bd两块挡板，ab是一小孔，o是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是：a此时能明显观察到波的衍射现象b挡板前后波纹距离相等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，能更明显观察到衍射现象3.频率相同的声波，在空气中和水中传播时比较，在 中容易发生明显的衍射现象。4.甲乙两人分别乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使两只船每