高中物理 12.4 波的衍射和干涉课件2 新人教版选修34.ppt_第1页
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第十二章机械波第四节波的衍射和干涉 人教版选修3 4 水 声波都会发生衍射现象 它们发生衍射的现象特征是什么 机械波能发生衍射 通过衍射把能量传到阴影区域 能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多 水波衍射 一 光的衍射 1 光的衍射 光能够绕过障碍物偏离直线传播的现象 2 明显衍射的条件 障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多注意 各种不同形状的障碍物或小孔都能使光发生衍射 激光束 调节狭缝宽窄 像屏 光的单缝衍射 观察下列衍射图样 分析衍射规律 1 单缝衍射条纹的特征 a 波长一定时 中央亮纹宽而亮 b 两侧条纹具有对称性 亮纹较窄 较暗 c 狭缝越窄 中央条纹越宽 各条纹间距越大d 波长越大 中央条纹越宽 各条纹间距越大 e 白光的单缝衍射条纹为中央亮 两侧为彩色条纹 且外侧呈红色 靠近光源的内侧为紫色 光的圆孔衍射 衍射物 观察屏 点光源 光的圆屏衍射 阴影外有明暗相间的圆条纹 阴影中心有一亮点 条纹特点 圆孔的衍射花样 圆屏的衍射花样 光的针尖衍射条纹 光的衍射使物体边缘轮廓模糊不清 光通过物体的边缘而发生衍射 1 光的衍射现象表明光沿直线传播只是一种近似的规律 只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下 光才可以看作是沿直线传播的 光的直线传播是有条件的 3 干涉条纹与衍射条纹的区别 干涉 等距的明暗相间的条纹 亮条纹的亮度向两边减弱较慢 衍射 中央有一条较宽亮条纹 两边是对称明暗相间的条纹 亮条纹的亮度向两边减弱得很快 惠更斯原理 波在媒质中传播到的各点 都可看成新的子波源 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 例1 下列现象或事实属于衍射现象的是 a 风从窗户吹进来b 雪堆积在背风的屋后c 水波前进方向上遇到凸出水面的小石子 小石子对波的传播没有影响 d 晚上看到水中月亮的倒影 c 课堂练习 例2 下列关于波的衍射的说法正确的是 a 衍射是一切机械波特有的现象b 对同一列波 缝或孔 障碍物 越小 衍射现象越明显c 只有横波才能发生衍射现象 纵波不能发生衍射现象d 声波容易发生衍射是由于声波波长较大 bd 例3 在水波槽的衍射实验中 若打击水面的振子的频率是5hz 水波在槽中的传播速度为0 05m s 为观察到显著的衍射现象 小孔直径d应为 10cm5cmd 1cmd 1cm d 例4 如图是观察水面波衍射的实验装置 ac和bd是两块挡板 ab是一个孔 o为波源 图中已画出波源所在区域波的传播情况 每两条相邻波纹 图中曲线 之间距离表示一个波长 则波经过孔之后的传播情况 下述描述正确的是 a 此时能明显观察到波的衍射现象b 挡板前波纹间距离相等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 能更明显地观察衍射现象 解析 由图可看出孔ab与波长相比小于一个波长 则a对 介质及波源不变则不变
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