教科版选修34 波的干涉和衍射 课件 （共18张）.ppt

波的干涉 衍射 大家都熟悉 闻其声不见其人 的物理现象 你能说出是什么原因吗 思考 声波在传播过程中遇到障碍物时 可以绕过障碍物继续传播 不沿直线传播 一 波的衍射 1 定义 波可以绕过障碍物继续传播的现象 2 产生明显衍射现象的条件 障碍物的尺寸或孔的宽度比波长小或跟波长相差不多 3 理解 1 衍射是波特有的现象 一切波都可以发生衍射 2 波的衍射总是存在的 只有 明显 与 不明显 的差异 障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多 只是发生明显衍射的条件 3 当孔的尺寸远小于波长时 尽管衍射十分突出 但衍射波的能量很弱 也很难观察到波的衍射 4 波传到小孔 障碍物 时 小孔 障碍物 仿佛是一个新波源 由它发出与原来同频率的波在孔 障碍物 后传播 就偏离了直线方向 因此 波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况 你知道 风声 雨声 读书声 声声入耳 体现了波的什么性质吗 声波在相互交错 叠加之后互不影响 仍能保持原来的性质向前传播 这种现象体现了波传播具有独立性 几列波相遇时 仍然保持各自原来的运动特征 波长 频率等 继续传播 彼此之间互不影响 就像没有遇到其他波一样 几列波相遇时 在它们重叠的区域里 质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的矢量和 1 独立性 2 叠加性 二 波的叠加 波的独立传播原理 几列波相遇时能够保持各自的运动特征 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振动 质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和 两列频率相同的波相遇时 在它们的重叠区域会出现什么现象 三 波的干涉 1 波的干涉 频率相同的两列波叠加 某些区域的振幅加大 某些区域的振幅减小 这种现象叫波的干涉 2 干涉图样 两列波在p点引起的振动总是相互加强 振幅最大 a a1 a2 两列波在q点引起的振动总是相互削弱 振幅a a1 a2 若a1 a2 则振幅a 0 振动加强 或减弱 的条件 s1 s2频率相同 相位相同 p点到两波源的波程差 则p点振动加强 则p点振动减弱 3 产生干涉的条件 1 两列波的频率必须相同 如果两列波的频率不同 相互叠加时各个质点的振幅就会随时间变化的 不会出现振动总是加强或总是减弱的区域 因而不能产生稳定的干涉图样 2 两列波的相位差必须保持不变 恒定 如果两列波的相位差不能保持不变 在某个确定点的相位差也就不会保持不变 两列波在该点引起的振动可能时而加强 时而减弱 因而也不能产生稳定的干涉图样 2 加强区的振动始终加强 减弱区的振动始终减弱 4 干涉图样的特点 振动加强 或减弱 是指质点的振幅增大 或减小 而不是指质点的位移大 或小 因为质点的位移是时刻变化的 3 振动加强区与振动减弱区相互间隔 5 一切波都能产生干涉 干涉也是波特有的现象 1 振动加强区与减弱区的位置固定不变 1 如图所示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 图中曲线 之间的距离表示一个波长 则关于波经过孔之后的传播情况 下列描述中正确的是 课堂练习 abc 2 下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是 a 相遇后 振幅小的一列波将减弱 振幅大的一列波将加强 b 相遇后 两列波的振动情况与相遇前完全相同 c 在相遇区域 任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和 d 几个人在同一房间说话 相互间听得清楚 这说明声波在相遇时互不干扰 bc 课堂练习 3 关于两列波的稳定干涉现象 下列说法正确的是 a 任意两列波都能产生稳定干涉现象b 发生稳定干涉现象的两列波 它们的频率一定相同c 在振动减弱的区域 各质点都处于波谷d 在振动加强的区域 有时质点的位移等于零 bd 课堂练习 4 如图所示两个频率与相位 振幅均相同的波的干涉图样中 实线表示波峰 虚线表示波谷 对叠加的结果正确的描述是 a