5.波的干涉、衍射

1、都江堰中学物理组 陈艳丽,波的干涉,演示：两水波相遇,现象：两列水波相遇后，相互穿过，继续传播，波的形状和传播的情形跟相遇前一样。,一、波的叠加,1、波的独立性原理：介质中几列波相遇后，仍将保持着它们各自的特性 （频率、振幅、振动方向、传播方向等）继续传播，并不因为其他波的存在而发生变化。,两列绳波相遇,现象：两绳波相遇后仍沿各自的方向继续传播。,现象 ：叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。,原因：在重叠区域内，质点要同时参与两列波引起的振动，因此位移为两列波单独存在的位移的矢量和。,2、波的叠加性原理：在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独

2、存在时在该处引起的振动位移的矢量和。,思考：若两个振子以相同的频率，相同振动方向振动，产生两列相同的波，那在重叠区域内会发生什么现象呢？,现象：在水平面上出现了一条条从两个波源中间伸展出的相对平静和振动较强的区域，这两个区域分布固定而且相互隔开。,二、波的干涉 1、定义：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点始终减弱，并且这两种区域互相间隔、位置保持不变，这种稳定的叠加的现象叫做波的干涉。由波的干涉所形成的图样叫干涉图样。,2、干涉的解释（振动加强）,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，就变成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷

3、和波谷相遇时，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点，质点的振动最激烈,S1,S2,2、干涉的解释（振动减弱）,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，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静,S1,S2,注意： 振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱,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，为振动减弱区。振动加强区和振动减弱区是相互隔开的,3、产生干

4、涉的必要条件：,是两列波的频率相同。,说明：波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加。干涉是波所特有一种现象，一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象。,小结：,波的干涉,波的独立性原理,保持原有特性，继续前进,波的叠加原理,叠加区域，振动质点的位移为几列波在同一点单独振动时位移的矢量和,波的叠加,波的干涉,现象,叠加区域出现稳定的振动加强和减弱区，并相互间隔开,必要条件,两列波的频率相同,干涉图样,稳定干涉所形成的图样,课堂练习：P书39,谢 谢！,五、波的衍射现象,现象：波绕过石头继续传播。,波的衍射：波能够绕到障碍物的后面传播的现象。,产生明显衍射的条件：,实验探究,结论：,1.实验表明，只有孔、缝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，才能观察到明显的衍射现象。,2.孔或缝宽度跟波长相比非常大时，波几乎沿直线传播，观察不到明显的衍射现象,3.窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显,当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时，就能看到明显的衍射现象,衍射现象总是存在的,只有明显和不明显的差异.一般情况