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= 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

2、 】一、波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，当不满足上述条件时，衍

3、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_m5Hz， d 应为典型例题： 如图所示中S 为在水面上振动的波源板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得生振动 , 可采用的方法是(),M、 N 是水面上的两块挡板，其中A 处水没有振动, 为使 A 处水也能发NA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小孔 ( 、图 ) 或

4、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(2) 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，还必须满足两列

5、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， ( 振幅为 0 的减弱点除外 ) 且振幅保持不变，但其位移随时间变化典型例题： 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O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 的位移始终最大D质点 P 的位移有

6、时为零P 点相遇，下列说法正确的是疑难聚焦三：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 S1、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 S1、 S2 的距离分别为PS1、 PS2，距离差x|PS1 PS2|(1)x（n 0,1,2 )，即距离差为波长的整数倍时，P 点为振动加强点(2) x (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振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1 和 S2 两个波源，这两个波源的频率、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为圆心，以R BS1为半径画圆，B