波的衍射和干涉导学案

1、第十二章第4节波的衍射主编：薛英寰 审核：任公志及高二物理组【目标导学】： 学习目标：1通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征；2知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件；3 知道衍射现象是波特有的现象。学习重点：波速、周期（频率）的决定因素以及公式 V= /T=入f的理解与应用 学习难点：波传播中的多解问题【课前预习】1“闻其声而不见其人”是声波的 现象。2 光波的波长在 的范围，跟一般障碍物的尺寸相比非常 ,所以通常的情况下看不到光的 ，就说光沿 。3 实验表明，当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长，或者比波长更时，能观察到明显衍射现象。4 .衍射是 特有的现象。【新课教学】一、波

2、的衍射观察在水波槽里放一个小挡板，让波源发出的圆形波遇到小挡板。将实验现象用投影仪投影在屏幕上。现象：1 波的衍射：.2 .一切波都能发生 .3 衍射是现象.（二）发生明显衍射现象的条件观察在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播？（1）保持水波的波长不变，改变窄缝的宽度（缝由窄到宽改变），观察波的传 播情况有什么变化？观察到的现象：（2）保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大）. 可以看到：在缝宽不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显.1 演示结论：2发生明显衍射现象的条件：【注意】一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条

3、件时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被我们观察到【例题】 在做水波通过小孔衍射的演示实验时， 激发水波的振子振动频率为5Hz，水波在水槽中传播速度为0.05m/s，为使实验效果更明显，使用小孔直径 d应为m典型例题： 如图所示中 S 为在水面上振动的波源 ,M、N 是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动，为使A处水也能发生振动 , 可采用的方法是 （）A. 使波源的频率增大B. 使波源的频率减小C. 移动N使狭缝的间距增大D. 移动N使狭缝的间距减小变式训练 1 （2012 年承德高二检测 ） 下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了

4、小孔（、图）或障碍物（、图），其中能发生明显衍射现象的有（）A.只有B.只有C.只有D.只有第十二章第4节波的干涉主编：薛英寰 审核：任公志及高二物理组【课前预习】1波的叠加叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加.2. 波的干涉(1)稳定干涉稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列同类的波，并且波的频率相同、振动方向在同一直线上、相位差恒定.如果两列波的频率不相等，在同一种介质中传播时其 波长就不相等，这样不能形成稳定的振动加强点和减弱点.因此我们就看不到稳定的干涉图样，只能是一般的振动叠加现象.明显干涉明显干涉图样和稳定干涉图样意义是不同的，明显干涉图样除了满足相干条件外，必须满

5、足两列波振幅差别不大振幅越是接近，干涉图样越明显.3. 介质质点的振动干涉区域内的各质点始终以振源的频率振动，且振幅保持不变，但其位移随时间变化（振幅为0的减弱点除外）典型例题：如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波 谷.此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A. 该时刻质点0正处在平衡位置B. P、N两点始终处于平衡位置C. M点到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D. 从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置变式训练：当两列波产生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是A. 质点P的振动始终是加强的B. 质点P的振幅最大C. 质点P的

6、位移始终最大D. 质点P的位移有时为零 疑难聚焦三：干涉图样及其特征1.干涉图样：如图所示.2特征： 加强区和减弱区的位置 加强区始终 ，减弱区始终(加强区与减弱区不随时间变化) 加强区与减弱区互相 3“加强点”与“减弱点”的判定方法设Si、S2为振动频率相同、振动情况完全相同的两个波源，它们产生的两列波在同一均匀介质中传播.介质中某点P到Si、S2的距离分别为 PS、PS,距离差 x = |PSiPS|(1) Ax= (n= 0,1,2)，即距离差为波长的整数倍时， P点为振动加强点.Ax= (n = 0,1,2)即距离差为半波长的奇数倍时， P点为振动减弱点.若两波源的振动步调相反，则上述结论相反.典型例题：如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4 m若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为 10 m/s , B点为S1和