波的干涉和衍射PPT学习教案

1、会计学1 波的干涉和衍射波的干涉和衍射PPT课件课件 1 1、波在叠加时的特点、波在叠加时的特点 1 2 1 2 1 2 实际波型 第1页/共17页 1 2 1 2 （2 2）相遇后，各列波独立传播）相遇后，各列波独立传播 （1 1）相遇时，位移是两列波分别产生）相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。的位移的矢量和。 第2页/共17页 2 2、波叠加原理：、波叠加原理： 几列波相遇后能够保持各自的运动状态继几列波相遇后能够保持各自的运动状态继 续传播，在它们重叠的区域里，介质的质续传播，在它们重叠的区域里，介质的质 点同时参与这几列波所产生的振动，质点点同时参与这几列波所产生的振动，质

2、点 振动的位移等于这几列波单独传播时引起振动的位移等于这几列波单独传播时引起 的位移的矢量和的位移的矢量和 第3页/共17页 波的独立性原理波的独立性原理 3 3、波的独立性原理、波的独立性原理 两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，两列波相遇后，彼此穿过，继续传播， 波波 的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也 就是说，相遇后，它们都保持各自的运动就是说，相遇后，它们都保持各自的运动 状态，彼此都没有受到影响状态，彼此都没有受到影响 第4页/共17页 二二 、波的干涉、波的干涉 第5页/共17页 频率相同的两列波段叠加，使某些频率相同的两列波段叠加，使某些 区区

3、 域的振动加强，有些区域的振动减弱，域的振动加强，有些区域的振动减弱， 并并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔且振动加强和振动减弱的区域相互间隔 ， 这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫 做做 波的干涉图样。波的干涉图样。 波的干波的干 涉涉 1 1、波的干涉、波的干涉 第6页/共17页 两列波相遇叠加不一定能得到稳定两列波相遇叠加不一定能得到稳定 的干涉图样而要产生稳定的干涉现的干涉图样而要产生稳定的干涉现 象形成稳定的干涉图样，则需要满足象形成稳定的干涉图样，则需要满足 一定的条件一定的条件 产生干涉的条件：两列波的频率必产生干涉的条件：两列波的频率必 须

4、相同须相同 一切波（只要满足条件）都能发一切波（只要满足条件）都能发 生干涉现象，干涉是波特有的现象生干涉现象，干涉是波特有的现象 2 2、产生波的干涉的条件、产生波的干涉的条件 第7页/共17页 到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: : 若两波源振动情况完全相同若两波源振动情况完全相同 到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: : 若两波源振动情况完全相反若两波源振动情况完全相反 加强加强SSnn 减弱减弱 SS（2n2n1 1）2 2 减弱减弱SSnn 加强加强 SS（2n2n1 1）2 2 （n n0 0、1 1、2 2、33）

5、 3 3、波的干涉规律、波的干涉规律 第8页/共17页 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波 峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰 相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的 ，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两 列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面 保持平静保持平静 4 4、对波的干涉、对波的干涉 的解释的解释 如果在某一时刻，在水面上的某一

6、点是两列波如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波 的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波 谷和波谷谷和波谷 相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷 相相 遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之 和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强 点，质点的振动最激烈点，质点的振动最激烈. . 第9页/共17页 w把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区 ；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振；相应的振动最不激烈或

7、静止的质点连起来，为振 动减弱区振动加强区和振动减弱区是相互隔开的动减弱区振动加强区和振动减弱区是相互隔开的 注意注意： （1）振动加强的区）振动加强的区 域振动始终加强，振域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始动减弱的区域振动始 终减弱终减弱 （2）振动加强（减）振动加强（减 弱）的区域是指质点弱）的区域是指质点 的振幅大（小），而的振幅大（小），而 不是指振动的位移大不是指振动的位移大 （小），因为位移是（小），因为位移是 在时刻变化的在时刻变化的 第10页/共17页 三、波的衍射三、波的衍射 现象：现象：水波绕过小孔继续传播水波绕过小孔继续传播 1.波的衍射：波可以绕过障碍物继波的衍射：

8、波可以绕过障碍物继 续传播的现象叫做波的衍射续传播的现象叫做波的衍射 2.一切波都能发生衍射一切波都能发生衍射 3.衍射是波特有的现象衍射是波特有的现象 小孔衍小孔衍 射射 障碍物衍障碍物衍 射射 第11页/共17页 结论：结论： w窄缝宽度跟波长相差不多时，有明窄缝宽度跟波长相差不多时，有明 显的衍射现象；显的衍射现象； w窄缝宽度比波长大得越多，衍射现窄缝宽度比波长大得越多，衍射现 象越不明显；象越不明显； w窄缝宽度跟波长相比非常大时，水窄缝宽度跟波长相比非常大时，水 波将直线传播，观察不到衍射现象波将直线传播，观察不到衍射现象 第12页/共17页 发生明显衍射现象的条件：发生明显衍射现

9、象的条件： w只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 相差不多，或者比波长更小时，才能观察相差不多，或者比波长更小时，才能观察 到明显的衍射现象到明显的衍射现象 w注意：一切波都能发生衍射，而要发生明注意：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，当不满足显的衍射现象须满足上述条件，当不满足 上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是 衍射现象不明显，不易被我们观察到衍射现象不明显，不易被我们观察到 第13页/共17页 现象现象: : 干涉和衍射是一切波所特有的现象干涉和衍射是一切波所特有的现象 条件条件: :

10、两列波频率相同两列波频率相同 波的叠加原理：波的叠加原理： 规律规律 减弱减弱 加强加强 SSnn SS（2n2n1 1） 2 2 （n n0 0、1 1、2 2、33） 小结小结 波的干涉波的干涉 波的衍射波的衍射 小孔或障碍物的尺寸小于或等小孔或障碍物的尺寸小于或等 于波长时能发生明显的衍射现于波长时能发生明显的衍射现 象象 第14页/共17页 练习：练习：如图所示两个频率与相位、振幅均相同的波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叠加的结果正确的描述是 ( ) A在在A点出现

11、波峰后，经过半个周期该点还是波点出现波峰后，经过半个周期该点还是波 峰峰 BB点在干涉过程中振幅始终为零点在干涉过程中振幅始终为零 C两波在两波在B点路程差是波长的整数倍点路程差是波长的整数倍 D当当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰 B S1 S2 A B D C 第15页/共17页 练习：练习：水面上有水面上有A A、B B两个振动情况完全相同的振两个振动情况完全相同的振 动源，在动源，在A A、B B连线的中垂线上有三个点连线的中垂线上有三个点a a、b b、c c， 已知某时已知某时a a点是两列波波峰和波峰相遇点，点是两列波波峰和波峰相遇点，c c点是与点是与 a a点最近的波谷和波谷相遇点，点最近的波谷和波谷相遇点，b b处在处在a a、c c之间，如之间，如 下图，以下说法正确的是