高中物理第二章机械波第四节波的干涉与衍射课棠互动学案粤教版3-4
2018年春粤教版选修3-4物理教师用书：第2章 第4节 波的干涉与衍射 Word版含答案
第四节波的干涉与衍射1．(3分)将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是() A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原位置上下振动D．沿着波纹做圆周运动【解析】波在传播过程中，只传播振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选C.错选B的原因主要是对波的传播特点不能很好地理解．【答案】 C2．(3分)如下图2－4－1所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()图2－4－1A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2【解析】因为机械波的波速由介质决定，频率由振源决定，所以f1＝f2；由图可知：32λ1＝3λ2＝L，则λ1＝2λ2，由v＝λf知．v1＝2v2，故选C.【答案】 C3．(4分)如图2－4－2所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正方向传播．图2－4－2(1)该时刻A质点运动的方向是向________，C点的运动方向是向________，D点的运动方向是向________．(2)再经过T2，质点A通过的路程是________ cm，质点C的位移是________．【解析】(1)由于波沿x轴正方向传播，所以A点在“下坡区”，向上运动；C点、D点均在“上坡区”，C、D两点都向下运动．(2)再经过T2，A又回到平衡位置，所以A通过的路程为4 cm，C点也回到平衡位置，其位移为0.【答案】(1)上下下(2)40学生P26一、波的干涉1．波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．2．干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样．3．一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象．4．干涉条件频率相同是两列波发生干涉的必要条件．二、波的衍射现象1．定义波绕过障碍物继续前行的现象叫做波的衍射．只有当缝、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，才能观察到明显的衍射现象．学生P26一、波的独立性、叠加原理1．如图2－4－3为两列相向传播的波从叠加到分开的示意图，从图中可知：几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播；在它们重叠的区域里，介质中质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．图2－4－32．由于叠加区域的总位移是各波单独传播时引起位移的矢量和，所以在叠加区域质点的总位移可能增大，也可能减小.2－4－3丙是波峰与波峰的叠加，使总位移增大，振幅增大，振动加强．(波谷与波谷相遇也使振动加强) 3．当波峰与波谷相遇叠加时，质点同时参与一个向上和向下的振动，这样总位移比两列波单独传播时位移大的那列波的位移小，振幅减小，因而使振动减弱，如图2－4－4所示．图2－4－4二、波的干涉1．实验探究设两列频率和步调都相同的波源单独引起的振幅分别为A 1和A 2，则①加强区：两列波在该区域引起的振动方向相同，所以质点的振幅为A 1＋A 2，振动最强烈．②减弱区：两列波在该区域引起的振动方向相反，所以质点的振幅为|A 1－A 2|.若A 1＝A 2，质点振动的合振幅为0，水面平静．(1)干涉图样：如图2－4－5所示．图2－4－5(2)特征：①加强区和减弱区的位置固定不变．②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．③加强区与减弱区互相间隔．(1)理论判断法①设波源S1、S2振动情况完全相同，它们产生两列波在同一介质中传播．②对介质中的任一P点，如图2－4－6离两波源距离分别是S1P、S2P，那么它们对P引起的振动的步调差别完全由距离差Δx＝S1P－S2P决定．图2－4－6a．当Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)即距离差为波长的整数倍时，两振源在P点引起的振动的步调一致，为同向振动，叠加结果是两数值之和，即振动加强，是加强点；b．当Δx＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)即距离差为半波长的奇数倍时，两振源在P点引起的振动的步调相反，为反向振动，叠加结果是两数值之差，即振动减弱，是减弱点；③若两列波源振动步调相反，则上述结论反之即可．(2)现象判断法若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，则该点为振动减弱点．三、波的衍射现象及发生明显衍射的条件1．生活中常见的波的衍射现象(1)声波：声波在空气中的波长较长，可以跟一般障碍物的尺寸相比拟．比如“隔墙有耳”、“闻其声不见其人”等现象，就是因为声波发生了衍射，绕过障碍物传入人耳，而光波由于波长很短，障碍物或孔的尺寸远大于光的波长，不能绕过障碍物发生明显衍射，所以看不到说话的人．(2)水波：水面上传播的波能够越过水面上的芦苇、小石块等障碍物，桥洞口水波的衍射，都是典型的水波的衍射现象．2．对明显衍射发生条件的理解(1)波的衍射是波在传播过程中所独具的特征之一，衍射是否明显，通常的衡量就是孔或缝的宽度d与波长λ的比值dλ，比值越小，衍射现象相对越明显．(2)孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系仅是衍射能否明显发生的条件，波的衍射没有条件．(3)明显衍射发生时，并不一定能清楚地感受到，如当孔远远小于水波波长时，衍射应当非常明显，但因孔很小，单位时间内通过的能量很小，又分布到很大的区域上，水波将非常弱，将看不清楚．一、波的叠加和独立传播沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是如图所示的()【导析】根据波的叠加原理进行分析【解析】该题考查波的叠加原理．半个波形(或前半个波形)相遇时，B正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C正确．【答案】BC1．下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是()A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰【解析】两列波相遇时，每一列波引起的振动情况保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A选项错误，B、C选项正确。
高中物理第十二章机械波4波的衍射和干涉4.2波的干涉互动课堂学案选修3_4
4.2 波的干涉互动课堂疏导引导1.波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉.（1）稳定干涉的条件：两列频率相同的同性质的波.这样的波称为相干波.（2）干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样.注意：①振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的.②一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象.③叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.波的叠加具有两个特点：一是振动的合位移是两列波分别引起位移的矢量和；二是相遇以后各自独立传播.波的叠加是解释波的一些特殊现象的理论基础.④干涉和叠加的关系是：干涉一定是波相遇叠加的结果，而波发生叠加时不一定能发生干涉.2.加强点与减弱点的判断及性质（1）两列频率相同的波在空间叠加，质点振动是加强还是减弱，取决于两个相干波源到该质点的距离之差Δr.①当两波源振动步调一致，即同相时：Δr=kλ(k=0,1,2…)则该质点振动加强.Δr=（2k+1）2λ(k=0,1,2…)则该质点振动减弱. ②当两波源振动步调相反，即反相时：Δr=kλ(r=0,1,2…)则该质点振动减弱.Δr=（2k+1）2λ(k=0,1,2…)则该质点振动加强. 注意：①判断质点是振动加强还是减弱时，首先要明确两波源的振动是同相还是反相. ②振动加强的质点始终加强，减弱的始终减弱.③在干涉图样上波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处一定是加强的，并且用一条直线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定减弱，把以上减弱点用直线连接起来，直线上的点都是减弱的.加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间.（2）如果频率相同的发生干涉的两列波振幅分别为A 1和A 2，对于振动加强点，其振幅A=A 1+A 2，对于振动减弱点，其振幅A=｜A 1-A 2｜，因位移是变量，加强点和减弱点位移大小关系无法比较.活学巧用1.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如图12-6-1甲所示），在相遇的某一时刻（如图12-6-1乙所示），两列波“消失”，此时介质中x 、y 两质点的运动方向是（ ）图12-6-1A.x 向下，y 向上B.x 向上，y 向下C.x 、y 都向上D.x 、y 都静止图12-6-2思路解析：用“微平移法”判断x 、y 两质点的运动方向，在图乙时刻，两列波叠加，x 、y 点的位移都为零，我们可假设再经过一段非常短的时间Δt，画出两列波的新波形，则在x 、y 两点的合位移方向就是x 、y 两点此时的振动方向.如图12-6-2虚线所示，由图象可判定此时刻x 质点向下振动，y 质点的振动方向向上.答案：A2.图12-6-3表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5 cm ，且在图中所示范围内传播的振幅不变，波速和波长分别为1 m/s 和0.5 m,C 点是BE 连线的中点.下列说法正确的是（ ）图12-6-3A.C 、E 两点都保持静止不动B.图示时刻A 、B 两质点竖直高度差为20 cmC.图示时刻C 点正处于平衡位置且向下运动D.从此时刻起经0.25 s B 质点通过的路程为20 cm思路解析：点A 、B 、C 、E 均为振动加强点，它们的振幅均为两列波振幅之和，等于10 cm ，它们的位移均做周期性变化，变化范围：-10 cm —10 cm ，故A 错；A 点此时在波峰，B 点在波谷，故竖直高度差为20 cm ，因此B 正确.C 为BE 中点，B 在波谷而E 在波峰，C 应在平衡位置，根据传播方向与振动方向的关系，C 应向下运动，故C 正确.根据题意，由v=λf 可知：s v f T 15.01===λ=0.5 s ，0.25 s 时间内，B 质点通过的路程：⨯⨯=•=1044Tt A s cm 5.025.0=20 cm,因而D 正确. 答案：BCD2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，一量程为10N的轻质弹簧测力计放在粗糙的水平面上，其两端分别连着木块A和B，已知m A=2kg，m B=3kg，木块A和B与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2，今用恒力F水平拉木块A，使整体一起运动，要使测力计的读数不超过其量程，则恒力F的可能值为（）A．50N B．30N C．20N D．6N2．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。
2024-2025学年高中物理第二章机械波4惠更斯原理波的反射与折射教案2教科版选修3-4
一、导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《波的反射与折射》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过光线或声波反射和折射的情况？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索波的反射与折射的奥秘。
（2）一波从介质A传播到介质B，已知在介质A中的波速为v1，在介质B中的波速为v2，求波在介质B中的频率。
希望同学们通过课堂小结和当堂检测，巩固所学知识，提高自己的理解与应用能力。如有疑问，请随时提问。
八、内容逻辑关系
① 重点知识点：
1. 惠更斯原理：描述波的传播路径，理解每一个波源的概念。
2. 波的反射：反射波的计算方法，反射波与入射波的关系。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“波的反射与折射在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
（3）实验操作技巧：进行波的反射与折射实验时，学生可能不熟悉实验仪器的使用和数据记录方法。
针对以上重点和难点，教师在教学过程中应注重对惠更斯原理的讲解，通过图示和实际例子帮助学生理解其物理意义。同时，加强对数学公式的推导过程的解释，引导学生理解和掌握计算方法。在实验环节，教师应演示实验操作，并指导学生进行实际操作，培养学生的实验技能和观察能力。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
高中物理第2章机械波第四节波的干涉与衍射素材粤教版选修3_4
第四课时波的干涉与衍射
课前预习
情景素材
嘈杂的噪声使人心烦意乱，是环境污染的一种，人们努力采取各种办法消除噪声污染改良生活环境.有人发明了一种技术叫“有源消声”，是利用了波的干涉，你能分析其物理原理吗？
简答：“有源消声”的基本原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反，就可以将噪声完全抵消掉. 知识预览
1.实验表明，几列波相遇时能够保持原来各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移矢量和.
2.波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的图样，叫做波的干涉图样.
3.衍射：波绕过障碍物继续传播的现象.产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多.干涉和衍射是波所特有的现象.
1。
粤教版物理选修3-4课件：第2章 第4节 波的干涉与衍射
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【解析】 波在传播过程中，只传播振动能量和波源所发出的信息，而各 质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选 C.错选 B 的原因主要是 对波的传播特点不能很好地理解．
【答案】 C
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2．(3 分)如下图 2－4－1 所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源 S，产生两 列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波，若在两种介质中波的频率及传播速 度分别为 f1、f2 和 v1、v2，则( )
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图 2－4－3
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2．由于叠加区域的总位移是各波单独传播时引起位移的矢量和，所以在叠 加区域质点的总位移可能增大，也可能减小.2－4－3 丙是波峰与波峰的叠加， 使总位移增大，振幅增大，振动加强．(波谷与波谷相遇也使振动加强)
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3．当波峰与波谷相遇叠加时，质点同时参与一个向上和向下的振动，这样 总位移比两列波单独传播时位移大的那列波的位移小，振幅减小，因而使振动 减弱，如图 2－4－4 所示．
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【特别提醒】 ①加强区始终加强，减弱区始终减弱，位置不变；②不论 是加强区还是减弱区的质点，都仍然在其平衡位置附近振动，即它们的位移仍 随时间发生周期性变化.
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2．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图 2－4－5 所示．
图 2－4－5
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(2)特征： ①加强区和减弱区的位置固定不变． ②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)． ③加强区与减弱区互相间隔．
课
前
高中物理第十二章机械波4波的衍射和干涉4.2波的干涉课堂互动学案选修3_4
4.2 波的干涉课堂互动三点剖析1.波的叠加原理及干涉现象和干涉条件波的叠加：几列波在相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起位移的矢量和。
两列波要产生干涉，频率相同是首要条件。
假设频率不同，在同一种介质中传播的波其波长就不相等，这样以来，在某时刻的某点(设P点)为两列波的波峰相遇，振动加强，但此后两列波并不总使P点的振动加强，还可以是波谷与波峰相遇而使振动削弱，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.波的干涉现象中的加强区和减弱区在波的干涉现象中，加强区是指该区域内质点的振幅A增大；减弱区域是指该区域内质点的振幅A减小。
设两个频率和步调都相同的波源单独引起的振幅分别为A1和A2，则在振动加强区中质点振动的振幅为A1+A2，在振动减弱区域中质点的振幅为|A1-A2|，不论加强区还是减弱区中的质点，都仍然在其平衡位置附近做振动，它们的振动位移仍随时间发生周期性变化。
因此，某一时刻，加强区域中质点的位移有可能小于减弱区域中质点振动的位移。
若A1=A2，则减弱区中质点的振幅为零，不振动。
振动加强或振动减弱的判断有以下两种判断法。
条件判断法：振动频率相同、振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时，加强、减弱条件如下：设点到两波源的距离差为Δr，那么当Δr=2k·λ/2时为加强点；当Δr=(2k+1)·λ/2时为减弱点(k=0，1，2…)。
若两波源振动步调相反，则上述结论相反。
现象判断法：若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为加强点。
若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点。
各个击破【例1】关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移s可能是零D.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析：根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以A错。
高中物理第十二章机械波4波的衍射和干涉4.1波的衍射互动课堂学案选修3_4
4.1 波的衍射互动课堂疏导引导1.波的衍射现象波可以绕过障碍物继续传播的现象.（1）衍射是波特有的现象.（2）一切波都能发生衍射现象2.产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小，或跟波长差不多.①障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象.②波传到小孔（或障碍物）时，小孔（或障碍物）仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波（称为子波）在孔后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象.③当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到. 案例 下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大解析：衍射是一切波特有的现象，所以选项A 对C 错.发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B 是正确的.声波的波长在1.7 cm 到17 m 之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较大，声波才容易发生衍射现象，所以选项D 也是正确的.答案：ABD活学巧用1.如图12-5-1所示为观察水面波衍射的实验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长.则关于波经过孔后的传播情况，下列描述中正确的是（ ）图12-5-1A.此时能明显地观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象思路解析：从图知水波波长跟小孔尺寸相差不大，此时能明显观察到波的衍射现象，如果孔AB 扩大到比波长大得多，就不能产生明显的衍射现象，所以A 、C 均正确.波绕过障碍物，即发生衍射时，波的特征并未发生改变，即波的波长、频率和波速不改变，故B 选项正确.当波的频率增大，波速不变，波长fv =λ变小，有可能比孔宽小得多，衍射现象就越不明显，故D 选项错误.答案：ABC高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 第2章 机械波 第4节 波的干涉与衍射课后实践导练 粤教版选修3-4(2021年最新整理)
2018版高中物理第2章机械波第4节波的干涉与衍射课后实践导练粤教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中物理第2章机械波第4节波的干涉与衍射课后实践导练粤教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第4节波的干涉与衍射课标基础1．两列波相叠加产生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中正确的是（）A．两列波的频率一定相同B．振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的C．振动加强区与振动减弱区交替变化D．振动加强区在空间的位置一直不变【解析】干涉现象中加强区和减弱区是相互间隔的，但加强区和减弱区在空间的位置是确定的，不随时间变化而变化．【答案】ABD2．关于波的干涉，下列说法正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．只要是两列以上的波，在相遇的区域内都能产生稳定的干涉C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等,振动情况相同，就能产生稳定的干涉现象D．干涉是机械波特有的现象【解析】干涉是波特有的现象，任何波只要满足相干条件都能产生干涉现象．【答案】C3．利用发波水槽得到的水面波形如图2－4－11a、b所示，则（)图2－4－11A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D．图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象【答案】D4．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么( )A．两列波的频率不一定相同B．振动加强区域的各质点都在波峰上C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置【解析】两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定，故A错,且振动加强区始终加强，振动减弱的区域始终减弱,形成稳定的干涉图样,C对D错,振动加强区域的各质点，只是振幅最大，它们也在自己的平衡位置附近振动，并不是只在波峰上，B错．【答案】C5．一波源在绳的左端产生波P，另一波源在同一根绳子的右端产生波Q，波速均为1 m/s.在t＝0时，绳上的波形如图2－4－12甲所示,根据波的叠加原理,以下判断正确的是（）A．当t＝2 s时，波形如乙图，t＝4 s时，波形如丙图B．当t＝2 s时，波形如乙图，t＝4 s时，波形如丁图C．当t＝2 s时，波形如丙图,t＝4 s时，波形如乙图D．当t＝2 s时，波形如丙图，t＝4 s时,波形如丁图图2－4－12【解析】当t＝2 s时，两列波分别向右、向左传播的距离Δx＝vt＝2 m,两列波都正在x＝2 m到x＝3 m区间,且它们在各处分别引起的位移大小相等,方向相反,合位移均为零，介质中各质点排列成一条直线,波形如图丙；当t＝4 s时，两列波分别向右、向左传播的距离Δx ＝vt＝4 m，Q在x＝0到x＝1 m区间，P在x＝4 m到x＝5 m区间，波形如丁图．【答案】D能力提升6．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为( ）A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大【答案】C7．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少?（2)若此波在传播过程中遇到一根竖直的电线杆,是否会发生明显的衍射现象？（3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？（4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？【解析】(1)由题意知：周期T＝6020s＝3 s。
物理粤教版高二选修3-4学案：课棠互动_第二章第一节机械波的产生和传播
课堂互动三点剖析1.波的形成及传播(1)形成条件要形成一列波，必须要有用以引起其他质点振动的那个质点，即波源；要把波源的振动传播出去，必须有介质，故波的形成条件为：①波源；②介质.(2)传播特点①波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率和周期都与波源相同；各质点的起振方向与波源的起振方向相同，离波源越远的质点，起振越滞后.②波在传递运动形式的同时也传递能量.由于质点间的弹力作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功，因而离波源近的质点把机械能传递给离波源远的质点.如果把信息加载到波上，波还可以传递信息，如声音，靠声波的传递使人与人之间通过语言的交流相互沟通和了解.2.质点振动方向与波传播方向互推①波的成因法.由波的形成传播原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，而当质点处于波峰和波谷瞬间，其速度为零.故若已知波的传播方向而判断某质点振动方向时，可找沿传播方各与该点距离最近的波峰或波谷，根据波峰、波谷位置的关系确定振动方向.②上下“坡”法.这种方法简单直观，使用方便.将波形想象成一条“坡路”，当沿着波的传播方向行走时，处于“上坡”阶段的各质点振动方向向下，处于“下坡”阶段的各质点振动方向向上，可简记为“上坡下，下坡上”.各个击破【例1】关于机械波的以下说法中，正确的是( )A.波动发生需要两个条件：波源和介质B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程C.波动过程是能量由近及远传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析：波源(即振源)振动时，依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来，形成机械波.作为介质的各质点只在平衡位置附近做振动，并不随波向外迁移，仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间的相互作用力阻碍波源的振动，是一种阻力，所以波源的振动不可能是自由振动.相邻的介质质点间存在相互作用，故介质质点不是自由振动.答案：AC类题演练一小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则树叶( )A.逐渐漂向湖心B.逐渐漂向湖畔C.在落下地方上下振动D.沿树叶所在的圆圈做圆周运动解析：树叶随它所在的湖水运动，做的应是上下振动，并不随波迁移，既不会漂向湖畔，也不会漂向湖心，故C正确.答案：C【例2】一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图2-1-2所示.已知此时质点F的运动方向向下，则( )图2-1-2A.此波朝x 轴负方向传播B.质点D此时向下运动C.质点B将比质点C先回到平衡位置D.质点E的振幅为零解析：已知质点F向下振动，由上述方法可知，此列波向左传播.质点B此时向上运动，质点D向下运动，质点C比B先回到平衡位置. 在此列波上所有振动质点的振幅都是相等的.故只有A、B选项正确.答案：AB。
高中物理第二章机械波第四节波的干涉与衍射课棠互动学案粤教版选修
第四节波的干预与衍射讲堂互动三点分析1.叠加原理及干预条件和显然衍射的条件波的叠加原理有两层含义：一是说两列波形互不影响，是独立流传的；二是说在叠加地区里的质点的运动是由两列.波分别惹起的运动的矢量和，不只每个质点的实质位移等于两列波分别惹起的位移的矢量和并且每个质点的速度也等于两列波分别惹起的速度的矢量和.两列波要产生干预，频次同样是首要条件. 假定频次不一样，在同一种介质中流传的波其波长就不相等，这样以来，在某时辰的某点( 设 P 点 ) 为两列波的波峰相遇，振动增强，但此后两列波其实不总使P 点的振动增强，还能够是波谷与波峰相遇而使振动削弱，这样不可以形成稳固的振动增强点和减短处. 所以我们就看不到稳固的干预图样，只好是一般的振动叠加现象..波发生显然衍射现象的条件是缝、孔或阻碍物的尺寸比波长小，或许与波长相差不多全部波都能发生衍射，衍射是波独有的现象. 反过来，凡能发生衍射现象的就是波.2.干预、衍射现象的分析稳固的干预图样中振动增强点和振动减短处互相间隔，振动增强点和减短处是固定的，不随时间的推移而变化，即增强点一直增强，减短处一直减弱. 增强和减弱指的是质点振动程度的差别，或许说是振幅大小的差别，它们的位移都是随时间变化的，某一时辰振动增强点的位移完整能够小于振动减短处的位移，自然也能够为零.两同相波源的连线上，中点是振动增强点，中垂线是增强线，相邻两增强点之间的距离等于λ/2，相邻两减短处之间的距离也等于λ/2，相邻增强点与减短处之间的距离等于λ/4 ，两反相波源的连线上，中点是振动减短处，中垂线是减弱线，相邻两增强点之间的距离等于λ/2,相邻两减短处之间的距离也等于λ/2，相邻增强点与减短处之间的距离等于λ/4.波能够绕过阻碍物持续流传，这类现象叫波的衍射. 衍射现象的实质是波在碰到小孔或阻碍物时，偏离了直线流传，使波所涉及的范围扩大 . 任何波都能发生衍射，衍射老是存在的，不过有的衍射显然，有的衍射不显然，实考证明只有当小孔 ( 缝) 或阻碍物的尺寸跟波长相差不多，或许比波长更小时，才能察看到显然的衍射现象.3. 干预现象的成因某质点振动是增强仍是减弱，取决于两列波在该点分别惹起的振动的步伐能否一致，若同相，则此质点的振动增强；若反相，则此质点振动减弱. 如前方所述判断振动增强点和减短处的成因判断法，在频次同样发生干预的前提下，峰与峰或谷与谷相遇，即两分振动的振动步伐同样，振动增强；峰和谷相遇，即两分振动步伐相反，振动减弱. 规则法就是为确立分振动同相或反相的地点而总结归纳出来的.同相时，两列波在该处各自惹起的振动位移方向总同样，矢量和大小是二者大小相加，总位移随分位移的周期性变化而相应变化，振动频次同分振动频次同样, 此时质点以较大的振幅在振动 .反相时，则两波惹起的分振动的位移方向总相反，合位移等于两个分位移的大小之差.结果该处质点就以较小的振幅振动.各个击破【例 1】对于波的叠加和干预，以下说法中正确的选项是( )A.两列频次不同样的波相遇时，因为没有稳固的干预图样，所以波没有叠加B.两列率同样的波相遇，振加的点不过波峰与波峰相遇的点C.两列率同样的波相遇，介中振加的点在某刻的位移可能是零D.两率同样的波相遇生干预，振加和振减弱每半个周期就互相化分析：依据波的叠加和干预的观点可知，只需两列波相遇就会叠加，但假如两列波的率不一样，在叠加地区就没有定的干预，所以 A . 生干预振加的点有波谷和波谷相遇的点 ( ，凡两波惹起的分振步同样的点振都加，不论当是波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇是位移零的状与位移零状相遇⋯⋯ ) ，所以B. 因某点振加是振幅加大，但它也是在均衡地点邻近振，只需仍在振就一定有位移零的刻，所以 C 正确 . 在干预里，振加区的振是加，振减弱区的振是减弱，其实不是每半个周期振加的点减短处，振减弱的点加点，故 D .答案： C演1对于波的衍射象以下法正确的选项是( )A.当孔的尺寸比波大，必定不会生衍射象B.只有孔的尺寸与波相差不多，或许比波小会察到明的衍射象C.只有波才有衍射象D.以上法均不正确分析：当孔的尺寸比波大，会生衍射象，只不不明. 只有当孔、或阻碍物的尺寸跟波相差不多，或许比波更小，才会生明衍射象，切不行把此条件用来判断波能否生了衍射象.答案： BC【例 2】 2-4-1表示两个相关波源S1、 S2生的波在同一种平均介中相遇. 中表示某刻的波峰，虚表示的是波谷，以下法正确的选项是( )2-4-1A.a 、 c 两点的振加， b、d 两点的振减弱B.e 、 f 两点的振介于加点和减短处之C.适合的后，加点和减短处的地点互D.半个周期后，本来位于波峰的点将位于波谷，本来位于波谷的点将位于波峰分析：波的干预表示所示的是某一刻两列相关波叠加的状况，形成干预的全部介点都在不断地振着，其位移的大小和方向都在不断地化着. 但要注意，定的干涉，振加和减弱的地区的空地点是不的.a 点是波谷和波谷相遇的点， c 是波峰和波峰相遇的点，都是振加的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振减弱的点，A正确.e 位于加点的上，仍加点，f 位于减短处的上，仍减短处，B.相关波源叠加生的干预是定的，不会随化，C.因形成干预的介点也是不断地做周期性振，半个周期步相反，D正确 .答案： AD演2如 2-4-2 所示是察水面波衍射的装置，AC和 BD是两板， AB 是一个孔， O是波源，图中已画出波源所在地区波的流传状况，每两条相邻涟漪( 图中曲线 ) 之间距离表示一个波长，则波经过孔以后的流传状况，以下描绘正确的选项是( )图 2-4-2A.此时能显然察看到波的衍射现象B.挡板前后涟漪间距离相等C.假如将孔 AB 扩大，有可能察看不到显然的衍射现象D.假如孔的大小不变，使波源频次增大，能更显然察看到衍射现象分析：从图中能够看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生显然的衍射现象， A 正确；因为在同一平均介质中，波的流传速度没有变化，波的频次是必定的，又依据λ = v可得f波长λ没有变化， B 正确；当孔扩大后，显然衍射的条件将被损坏，C正确；假如孔的大小不变，使波源频次增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，失掉显然的衍射现象的条件，D错 .答案： ABC【例 3】如图 2-4-3所示，两列简谐波均沿x 轴流传，流传速度大小相等，此中一列沿x 轴正方向流传 ( 如图中实线所示 ) ，一列沿 x轴负方向流传 ( 如图中虚线所示 ) ，这两列波的频次同样，振动方向沿y 轴，则图中 x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x=____________的点，振幅最小的是x=____________ 的点 .图 2-4-3分析：在图示时辰，两列波惹起各质点振动的位移之和都为零，但此中一些点是振动过程中恰巧经过均衡地点，而此外一些点是振动减弱且振幅为零，对x=4处的质点，实虚两列波均使质点从均衡地点向下运动，是同向叠加的，即振幅能够达到两列波分别惹起的振幅之和，同理 x=8 处的质点也是同向叠加，是增强点；而x=2和x=6处质点则为反向叠加，即为振幅最小点 .答案：4和82和6。
高中物理第二章机械波第四节波的干涉与衍射学案(含解析)粤教版
第四节 波的干涉与衍射现象的条件的理解．一、波的干涉1．定义频率相同的两列波相遇，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，这样的现象叫做波的干涉．2．干涉图样波产生干涉会形成一种加强和减弱相间的图样，这样的图样叫做干涉图样．3．干涉条件频率相同是两列波发生干涉的必要条件．预习交流1学习了波的干涉后,某同学认为发生干涉时处在振动加强点的质点始终处在波峰或波谷的位置，而处在振动减弱点的质点始终处在平衡位置静止不动．根据干涉的特点判断这种观点是否正确?答案：不正确．在两列波的波峰和波峰相遇的位置或两列波的波谷和波谷相遇的位置出现振动加强点，振动加强点的振幅是两列峰或波谷的位置;一列波的波峰和另一列波的波谷相遇的位置，出现振动减弱点，振动减弱点的振幅是两列波单独引起的振幅的差，当两列波的振幅相等时，振动减弱点的振幅为零，质点始终处在平衡位置,静止不动,而当两列波的振幅不相等时,处在振动减弱点的质点振幅不为零，仍在振动．二、波的衍射1．定义波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射．2．现象（1）狭缝宽度比波长大很多时,波沿直线传播,挡板后面产生一个阴影．（2）狭缝宽度与波长相差不多或比波长还小时，波绕到挡板后面继续传播．3．发生明显衍射现象的条件缝、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到明显的衍射现象．预习交流2人们常说“隔墙有耳",这是一种什么物理现象?“只闻其声，不见其人”又是什么原因？答案：“隔墙有耳”是声波的衍射现象，“只闻其声，不见其人”说明声波较易发生明显的衍射现象，而光波要发生明显的衍射现象比较困难．这是因为声波的波长比光波的波长大很多,较易达到发生明显的衍射现象的条件．一、波的干涉1．在光滑水平面上沿同一直线相向运动的两个相同的小球相碰后会出现什么现象？两列在同一根绳上相向传播的波相遇后又会出现什么现象?答案：两小球相碰后改变了原来的运动方向，而两列波相遇后，每列波仍像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播．2．在波的叠加区域里，质点的位移和振幅有什么区别？若两列相干波的振幅均为A，则在两波的叠加区内，加强点和减弱点的振幅各多大？加强点的位移一直为最大吗?答案：位移和振幅不能混为一谈．振幅是振动质点所能达到的最大位移；在波的干涉现象中，即使在振动加强处，质点振动中的位移，仍然是在做周期性变化．两列波相遇叠加时,加强点的振幅为两列波振幅之和，即为2A,减弱点的振幅为两波振幅之差等于零，即不再振动，加强点是以振幅2A在平衡位置附近振动，并不是一直保持最大位移2A不变．3．为什么说两列波频率相同是波产生干涉的必要条件之一？答案：两列波要产生干涉，频率相同是必要条件．假设频率不同，在同一种介质中传播的波其波长就不相等．这样一来，在某时刻的某点（设P点）为两列波的波峰相遇，振动加强,但此后两列波并不总使P点的振动加强，还可以是波谷与波峰相遇而使振动削弱,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．4．怎样理解振动加强点和减弱点？答案:加强点和减弱点的理解：不能认为加强点的位移始终最大，减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为加强点,其实这点也在做振动，位移可为零；振幅减弱的点为减弱点．此时各点都在振动,只是振幅不同．如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是（）．A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱B．a、c点振动加强,b、d点振动减弱C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱D．a、b、c、d点的振动都加强答案：B解析:当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样，形成加强线，减弱线……即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定A、B、C、D四点，实线相交点，即波峰与波峰相遇，是振动加强点，可知B、D决定的直线为加强线，过A、C两点且平行于BD直线的两条直线也应是加强线,a、c两点在BD直线上，故a、c 点是振动加强点，分别过b、d点且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之间,应为减弱线,故b、d两点的振动是减弱的．1．频率相同是两列波发生干涉的必要条件，只有频率相同的两列波叠加才能形成稳定的干涉图样．2．两列波发生干涉时,振动加强点和振动减弱点位置固定，相间分布，出现稳定的振动加强区域和振动减弱区域．3．所谓振动加强和减弱是指振幅加强或消弱,加强点的振幅是两列波单独传播时振幅的和，减弱点的振幅是两列波单独传播时振幅的差．4．加强、减弱的条件：设点到两波源的路程差为Δx,当Δx＝2k·错误!时为振动加强点；当Δx＝（2k＋1）错误!时为振动减弱点．（k ＝0,1，2…)二、波的衍射1．波遇到障碍物时，一定发生衍射现象吗？一定发生明显的衍射现象吗？答案：一定发生衍射，衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象．但是发生明显衍射是有条件的，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，才能观察到明显的衍射现象．2．障碍物或孔的尺寸越小是否衍射现象越明显？答案:不是，因孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，又分布在很大的区域内,所以衍射现象不容易观察到．3．后面我们将会学到,光也是一种波，通常我们看到的光线是沿直线传播而没有发生明显的衍射现象,这是为什么呢？答案：光波的波长很短，约在0.4～0.7 μm范围内，此波长跟一般障碍物的尺寸相比非常小,通常情况下看不到光的衍射现象，只看到光沿直线传播．4．在观察水波衍射现象的实验中，若打击水面的振子振动频率增大，观察到的衍射现象有什么变化？答案:λ＝v/f，f增大，λ减小，则衍射现象变得不明显．5．如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝,此时观察到A处水不振动，试讨论:为使A处水也能发生振动，可采用什么办法？答案：使波源的频率减小或将N板向左移动使狭缝的宽度减小．解析：当缝的宽度跟波长相差不多,或比波长还小时才能发生明显的衍射现象．为使A处的水也发生振动,即要使衍射现象更明显．在缝的宽度不变时，减小波源的频率可以增大波长，使衍射现象更明显；在波长不变时,减小缝的宽度，可以使衍射现象更明显．关于衍射，下列说法中,正确的是（）．A．孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸比波长小才发生衍射现象C．只有孔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D．只有波才有衍射现象答案：CD解析：波绕过障碍物的现象称为波的衍射现象，发生明显衍射的条件是孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小．衍射现象是波的特有现象．1．当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长大的较多时，波近似沿直线传播．当缝、孔的宽度跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．2．以上条件只能决定衍射现象是否明显，并非决定衍射现象能否发生，任何情况下都能发生衍射现象．3．衍射和干涉都是波特有的现象．1．下列关于波的衍射的说法不正确的是(）．A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时,才能观察到明显的衍射现象C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大答案：C解析：一切波（包括横波、纵波）都能发生衍射，衍射是波特有的现象,所以选项A正确、C错误；只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时才能观察到明显的衍射现象,所以选项B是正确的．声波的波长在1.7 cm到17 m之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波的波长较长，声波才容易发生衍射现象，所以选项D是正确的．2．下列哪些现象是波的衍射现象（）．A．面对障碍物大喊一声,过一会儿听见自己的声音B．将一个音叉敲响,人围绕它走一周，将听到忽强忽弱的声音C．在障碍物的后面可以听到前面的人说话的声音D．一人敲一下长钢管的一端，另一人紧贴长钢管的另一端,先后听到两次声音答案：C3．关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是（）．A．任意两列波都能产生稳定的干涉现象B．发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D．在振动加强的区域，有时质点的位移等于零答案:BD解析：两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是:两列波频率相同，所以选项A是错误的，而B项是正确的;在振动减弱的区域中,两列波引起的质点振动是减弱的，这里的减弱体现在质点的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波振幅相同,质点振动的振幅就等于零，即质点不振动，如果两列波振幅不同，则质点振动的振幅等于两列波振幅之差，但质点仍不停地在平衡位置两侧往复振动，不可能有各质点都处于波谷，所以选项C错误；在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终加强,质点振动得最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，但这些质点仍不停地在平衡位置两侧往复振动,质点位移随时间做周期性变化,因而有时质点的位移等于零，所以选项D是正确的．4．一波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振，发出半个波②,频率为f2（f2＞f1），振幅为A2，P为绳的中点,如图所示．下列说法错误的是(）．A．两列波同时到达P点B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2C．两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加答案：BD解析：因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点,选项A正确；因f2＞f1，有λ2＞λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不可能达到A1＋A2，选项B错误，选项C正确;因波的叠加没有条件，故选项D错误．5．若两列相干波的振幅均为A，则叠加区内加强点和减弱点的振幅各为多大？加强点的位移一直为最大吗？答案：2A0不是解析：发生干涉时,振动加强点的振幅为两列波单独传播时引起的振幅之和，振动减弱点的振幅为两列波单独传播时引起的振幅之差．加强点做简谐运动，位移随时间变化．。
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第四节波的干涉与衍射
课堂互动
三点剖析
1.叠加原理及干涉条件和明显衍射的条件
波的叠加原理有两层含义：
一是说两列波形互不影响，是独立传播的；二是说在叠加区域里的质点的运动是由两列波分别引起的运动的矢量和，不但每个质点的实际位移等于两列波分别引起的位移的矢量和.而且每个质点的速度也等于两列波分别引起的速度的矢量和.
两列波要产生干涉，频率相同是首要条件.假设频率不同，在同一种介质中传播的波其波长就不相等，这样以来，在某时刻的某点(设P点)为两列波的波峰相遇，振动加强，但此后两列波并不总使P点的振动加强，还可以是波谷与波峰相遇而使振动削弱，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.
波发生明显衍射现象的条件是缝、孔或障碍物的尺寸比波长小，或者与波长相差不多.
一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象.反过来，凡能发生衍射现象的就是波. 2.干涉、衍射现象的分析
稳定的干涉图样中振动加强点和振动减弱点相互间隔，振动加强点和减弱点是固定的，不随时间的推移而变化，即加强点始终加强，减弱点始终减弱.加强和减弱指的是质点振动程度的差异，或者说是振幅大小的区别，它们的位移都是随时间变化的，某一时刻振动加强点的位移完全可以小于振动减弱点的位移，当然也可以为零.
两同相波源的连线上，中点是振动加强点，中垂线是加强线，相邻两加强点之间的距离等于λ/2，相邻两减弱点之间的距离也等于λ/2，相邻加强点与减弱点之间的距离等于λ/4，两反相波源的连线上，中点是振动减弱点，中垂线是减弱线，相邻两加强点之间的距离等于λ/2,相邻两减弱点之间的距离也等于λ/2，相邻加强点与减弱点之间的距离等于λ/4.
波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射.衍射现象的本质是波在遇到小孔或障碍物时，偏离了直线传播，使波所波及的范围扩大.任何波都能发生衍射，衍射总是存在的，只是有的衍射明显，有的衍射不明显，实验证明只有当小孔(缝)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.
3.干涉现象的成因
某质点振动是加强还是减弱，取决于两列波在该点分别引起的振动的步调是否一致，若同相，则此质点的振动加强；若反相，则此质点振动减弱.如前面所述判断振动加强点和减弱点的成因判断法，在频率相同发生干涉的前提下，峰与峰或谷与谷相遇，即两分振动的振动步调相同，振动加强；峰和谷相遇，即两分振动步调相反，振动减弱.规则法就是为确定分振动同相或反相的位置而总结概括出来的.
同相时，两列波在该处各自引起的振动位移方向总相同，矢量和大小是两者大小相加，总位移随分位移的周期性变化而相应变化，振动频率同分振动频率相同,此时质点以较大的振幅在振动.
反相时，则两波引起的分振动的位移方向总相反，合位移等于两个分位移的大小之差.结果该处质点就以较小的振幅振动.
各个击破
【例1】关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )
A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加
B.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点
C.两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零
D.两频率相同的波相遇发生干涉，振动加强处和振动减弱处每过半个周期就相互转化
解析：根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所以选项A错误.发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点(应该说，凡两波引起的分振动步调相同的点振动都加强，不管当时是波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇还是位移为零的状态与位移为零状态相遇……)，所以选项B错.因为某质点振动加强是振幅加大，但它也是在平衡位置附近振动，只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以选项C正确.在干涉图样里，振动加强区的振动总是加强，振动减弱区的振动总是减弱，并不是每经过半个周期振动加强的点变为减弱点，振动减弱的点变为加强点，故选项D错误.
答案：C
类题演练1
关于波的衍射现象下列说法正确的是( )
A.当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象
B.只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时会观察到明显的衍射现象
C.只有波才有衍射现象
D.以上说法均不正确
解析：当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.
答案：BC
【例2】图2-4-1表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是( )
图2-4-1
A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱
B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间
C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D.经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
解析：波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着.但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的.
a点是波谷和波谷相遇的点，c是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确.
e位于加强点的连线上，仍为加强点，f位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误.
相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误.
因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确.
答案：AD
类题演练2
如图2-4-2所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波
源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
图2-4-2
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象
解析：从图中可以看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生明显的衍射现象，A 正确；由于在同一均匀介质中，波的传播速度没有变化，波的频率是一定的，又根据λ=f
v 可得波长λ没有变化，B 正确；当孔扩大后，明显衍射的条件将被破坏，C 正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，失去明显的衍射现象的条件，D 错.
答案：ABC
【例3】如图2-4-3所示，两列简谐波均沿x 轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿x 轴正方向传播(如图中实线所示)，一列沿x 轴负方向传播(如图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向沿y 轴，则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x=____________的点，振幅最小的是x=____________的点.
图2-4-3
解析：在图示时刻，两列波引起各质点振动的位移之和都为零，但其中一些点是振动过程中恰好经过平衡位置，而另外一些点是振动减弱且振幅为零，对x=4处的质点，实虚两列波均使质点从平衡位置向下运动，是同向叠加的，即振幅可以达到两列波分别引起的振幅之和，同理x=8处的质点也是同向叠加，是加强点；而x=2和x=6处质点则为反向叠加，即为振幅最小点.
答案：4和8 2和6。