广西 刘晓青 预习《波的干涉、衍射及多普勒效应》.doc

预习波的衍射、干涉及多普勒效应广西南丹高级中学（广西南丹：547200）刘晓青一课前学习1波的现象叫波的衍射一切波都能发生衍射，这是波的特有现象2实验表明，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长，或者时，才能观察到明显的衍射现象3波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的4波的干涉：相同的两列波叠加使某些区域振动，某些区域的振动，而且振动加强区域与振动减弱区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉，所形成的图样叫做波的5产生干涉的两个必要条件：两列波的频率必须；两个波源的相位差必须保持6不仅水波，声波、电磁波等一切波都能发生干涉，干涉也是波的现象7由于波源与观察者之间有，使观察者感到频率发生的现象8当波源与观察者没有相对运动时，观察者接收到的频率波源的频率；当波源与观察者相互靠近，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，也就是接收到的频率；当波源与观察者相对时，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减小，也就是接收到的频率特别注意：发生多普勒效应时，波源的真实频率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化；机械波、电磁波都能产生多普勒效应二思考与感悟（A）（B）图11为研究波的特性，某同学在水槽里放两块挡板，中间留一狭缝，保持水的波长不变，调节狭缝的宽度，当缝的宽度比波长大得多的情况下，出现如图1（A）所示的情景；当狭缝的宽度与水波的波长相差不多或狭缝的宽度比波长更小时，出现如图1（B）所示的情景请依据情景，说明什么是波的衍射？形成波明显衍射的条件是什么？感悟 （1）波只要遇到障碍物、小孔或缝都会发生；（2）产生明显衍射现象的条件是：缝、孔或障碍物的尺寸与波长，或比波长；（3）障碍物或孔（缝）的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件 2任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？为什么？感悟波的叠加是无条件的，任意两列波都可以叠加；波的干涉是有条件的，只有相同，保持不变的两列波才能产生干涉现象3在稳定的干涉现象中，有同学认为：振动加强区永远是振动加强区，不会有另一时刻变成减弱区；振动减弱区永远是振动减弱区，不会变成加强区所以振动加强区质点的位移总比减弱区内的位移大？你认为正确吗？如果不正确，请说明理由感悟在干涉现象中，振动加强或减弱是对而言的，加强的意义是指振幅最大，减弱的意义指振幅最小；不管加强点，还是减弱点，质点都在振动，其都在随时间做周期性变化41842年，奥地利物理学家多普勒发现波源与观察者互相靠近或远离时，接收到的波的频率都会发生改变，人们称之为多普勒效应有人说：多普勒效应现象说明波在传播的过程中频率是可以改变的，这种说法对吗？为什么？感悟观察者与波源之间的是多普勒效应产生的原因，接收频率的变化是观察者的感受不管接收频率如何变化，而波源的频率并未变化三小试牛刀1“空山不见人，但闻人语响”是我国唐代大诗人王维的名句，诗中所描写的物理现象属于（ ）A波的干涉 B波的衍射 C波的反射 D声音的共鸣2下列关于波的衍射的说法中正确的是（ ）A衍射是一切波特有的现象B对同一列波，缝、孔或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光波的波长很小，通常情况下看不到光的衍射，我们就说光沿直线传播3有一障碍物的高度为，下列哪种波的衍射是明显的（ ）A波长为的波 B波长为的波 C频率为的声波 D频率为的电磁波S1S2b图24平静的水面上，有两个波源、，它们在水中形成的波形图如图2所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )A在两波相遇的区域中会产生干涉B在两波相遇的区域中不会产生干涉Cb点的振动始终加强 Db点的振动始终减弱5如图3所示，一波源在绳的左端发出半个波1，其频率为，振幅为；同时另一波源在绳的右端发出半个波2，其频率为，振幅为若，则（ ）图3P21ABA两列波同时到达P点B两列波相遇时，P点的波峰值可达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，绳上波峰值可达的点只有一点，此点在P点的左侧6水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源两个波源发出的两列波相遇后，在它们的重叠区域形成了如图4所示的图样：水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域有关波源及现象，下列说法正确的是（）图4A波源的频率相同，相位差恒定B波源的频率不相同，相位差变化C平静区域和激烈振动区域在水面上的位置稳定不变D平静区域和激烈振动区域在水面上的位置随时间呈周期性变化7医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就可知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变关于“彩超”的原理，下列说法正确的是（ ）A波的干涉 B波的衍射 C波的叠加 D多普勒效应8频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以表示声源的速度，表示声波的速度（），表示接收器接收到的频率若增大，则（ ）A增大，增大 B增大，不变 C不变，增大 D减小，不变 参考答案一课前学习1绕过障碍物继续传播2相差不多 比波长更小3运动特征 振动 矢量和4频率 加强 减弱 干涉图样5相同 不变6特有7相对运动 变化8等于 增多 增大 远离 减小二请你思考1波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射产生明显衍射的条件：缝、孔或障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长更小感悟（1）衍射；（2）相关不多、更小2不可以干涉是一种特殊的叠加，任何两列波都可以叠加，但只有频率相同的波叠加时才产生干涉现象感悟频率相位差3不正确加强区和减弱区的位置是确定的，但加强点并不是始终处在波峰或波谷，它仍然在平衡位置附近振动，只是振幅增大，等于两列波的振幅之和；振动减弱点并不一定不振动，只是振幅减小，等于两列波的振幅之差所以振动加强区质点的位移不一定大于减弱区内质点的位移感悟振幅位移4这种说法不对波的频率由波源的频率决定，在传播的过程是不会改变的，多普勒效应是指，当波源与观察者之间有相