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第十二章机械波 第五节波的衍射 长郡中学扈炳芳2009 02 16 波的衍射 波的衍射 波可以绕过障碍物继续传播的现象实验一 水波的衍射现象及在波长一定的情况狭缝宽对衍射实验的影响 链接动画 现象 水波绕过小孔或障碍物继续传播 说明 衍射是波特有的现象 一切波都能发生衍射 衍射现象总是存在的 只有明显和不明显的差异 实验二 在狭缝宽度一定的情况下 波长对衍射实验的影响 结论 障碍物较大时对波有影响 较小时对波没有影响 即障碍物比较小时能发生明显衍射 窄缝宽度跟波长相差不多时 有明显的衍射现象 结论 窄缝宽度比波长大得越多 衍射现象越不明显 窄缝宽度跟波长相比非常大时 水波将直线传播 观察不到衍射现象 发生明显衍射现象的条件 说明 障碍物或孔的尺寸大小 并不是决定衍射能否发生的条件 仅是衍射现象是否明显的条件 一般情况下 波长较大的波容易产生显著的衍射现象 障碍物或孔的尺寸比波长小 或跟波长相差不多 波传到小孔 或障碍物 时 小孔 或障碍物 仿佛是一个新的波源 由它发出与原来同频率的波 称子波 在孔后传播 于是就出现了偏离直线传播的衍射现象 当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出 但由于衍射波的能量很弱 衍射现象不容易观察到 一切波都能发生衍射 衍射是波特有的现象 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 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 b对 将孔变大 若孔的
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