波的衍射和干涉

1、高二物理选修高二物理选修3 34 4教学系列教学系列第十二章第十二章 机械波机械波第第4 4节节 波的衍射和干涉波的衍射和干涉一、课前复习一、课前复习机械波机械波波的形成波的形成形成条件形成条件形成原因形成原因波的分类波的分类波的实质波的实质横波横波纵波纵波波的描述波的描述物理量物理量图像图像波长波长频率频率波速波速波的传播过程中遇到障碍物会怎么样呢？波的传播过程中遇到障碍物会怎么样呢？二、波的衍射二、波的衍射1、定义：、定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象波可以绕过障碍物继续传播的现象2、规律、规律衍射是波特有的现象衍射是波特有的现象;一切波都能发生衍射一切波都能发生衍射衍射现象总是存在的衍

2、射现象总是存在的,只有明显和不明显的差异只有明显和不明显的差异3、发生明显衍射现象的条件：、发生明显衍射现象的条件： 障碍物或孔的尺寸比波长小障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长相差不多或跟波长相差不多一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象例例1.1.下列现象或事实属于衍射现象的下列现象或事实属于衍射现象的是是( )( )A.A.风从窗户吹进来风从窗户吹进来B.B.雪堆积在背风的屋后雪堆积在背风的屋后C.C.水波前进方向上遇到凸出水面的小水波前进方向上遇到凸出水面的小石子石子, ,小石子对波的传播没有影响小石子对波的传播没有影响. .D.D.晚上看到水中月亮

3、的倒影晚上看到水中月亮的倒影C例例2.2.下列关于波的衍射的说法正下列关于波的衍射的说法正确的是确的是( )( )A.A.衍射是一切机械波特有的现象衍射是一切机械波特有的现象B.B.对同一列波对同一列波, ,缝或孔缝或孔( (障碍物障碍物) )越小越小, ,衍射现象越明显衍射现象越明显C.C.只有横波才能发生衍射现象只有横波才能发生衍射现象, ,纵波不能发生衍射现象纵波不能发生衍射现象D.D.声波容易发生衍射是由于声波声波容易发生衍射是由于声波波长较大波长较大BD例例3.在水波槽的衍射实验中在水波槽的衍射实验中,若打击水若打击水面的振子的频率是面的振子的频率是5HZ,水波在槽中水波在槽中的传播

4、速度为的传播速度为0.05m/s,为观察到显著为观察到显著的衍射现象的衍射现象,小孔直径小孔直径d应为应为( )A. 10cm B。5cmB. 。 d1cm D。 d 1cmD波的传播过程中遇到同种类的波会怎么样呢？波的传播过程中遇到同种类的波会怎么样呢？1 1、波传播的独立性、波传播的独立性三、波的叠加三、波的叠加2 2、波的叠加原理、波的叠加原理频率相同、频率相同、振动方向平行、振动方向平行、相位相同或相位相位相同或相位差恒定的两列波差恒定的两列波相遇时，使某些相遇时，使某些地方振动始终加地方振动始终加强，而使另一些强，而使另一些地方振动始终减地方振动始终减弱的现象，称为弱的现象，称为波的

5、干涉现象波的干涉现象.四、波的干涉四、波的干涉四、波的干涉四、波的干涉2、条件：、条件：频率相同频率相同相位差恒定相位差恒定3、特点：、特点：两列频率相同的波叠加，振动加强点始终加强，两列频率相同的波叠加，振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。振动减弱点始终减弱。振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。、振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。最大。ns 2) 12(ns加强加强减弱减弱到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: :2 2、若两波源振动情况完全相同、若两波源振动情况完全相同4、振动加强或减弱的判断：、振动加强或减弱的判断：1 1、波峰（谷）与波峰（谷）相遇，振动加强、波峰（谷）与波峰（谷）相遇，振动加强波峰（谷）与波谷（峰）相遇，振动减弱波峰（谷）与波谷（峰）相遇，振动减弱例例1如图所示，两列简谐波均沿如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，轴传播，传播速度的大小相传播速度的大小相 等，其中一列沿等，其中一列沿x方向传方向传播播(图中实线所示图中实线所示)，一列沿负，一列沿负x方向传播方向传播(图图中虚线所示中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动，这两列波的频率相同，