教科版高中物理选择性必修第一册第三章第5节波的干涉与衍射

的某一波峰恰传到P点时，A波同时产生的那一波峰刚传到C点。如果CP=nλ，则A
波传到P点的也恰好是一个波峰，则P点是波峰和波峰叠加，P点是振动加强点。如
果CP=(2n-1)λ/2，则A波传到P点的是波谷，则P点是波峰和波谷叠加，P点是振动
减弱点。
2、产生干涉的条件：
两列波的频率相同、振动方向相同和相位差恒定.
3、如何获得明显的衍射现象？
λ一定时，可改变l，使l与λ接近； l一定时，可改变λ， 使λ与l接近； v一定时，可改变f，从而改变λ.
波的衍射实例
1、一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。 但要发生明显的衍射现象需要满足一定的条件，当 不满足时，衍射现象虽然存在，但由于是不明显的 衍射现象，不易被我们观察到。
3、窄缝或障碍物的宽度 与波长相差不多时，有 明显的衍射现象。
发生明显衍射现象的条件
1、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、衍射的实质：振动的形式和能量传到障碍物后方的 阴影区域中.
思考：衍射中真的是孔或障碍物的尺寸越小越好吗？
当孔或障碍物的尺寸过小时，由于衍射到后方的能 量较弱，故衍射现象仍不明显.
如图A、B是两个振动情况相同的波源，
点P到A、B距离分别是S1 和S2 ，则：
P点是振动加强点的条件是：
S
S2 S1
2n
2
（n=0,1,2,3...）
P点是振动减弱点的条件是：
S S2 S1
(2n 1)
2
（n=0,1,2,3...）
说明：设AC=BP，当B波源产生波峰时，A波源也同时产生波峰。当B波
法中正确的是 （ BCD ）
A．C、E两点都保持静止不动 B．图示时刻A、B两点的竖
直高度差为20cm C．图示时刻C点正处于平衡
位置且向水面上运动 D．从图示的时刻起经0.25s，
B点通过的路程为20cm
二、波的干涉现象
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，另一些区域的质点振动始 终减弱，并且这两种区域互相间隔、位置保持不 变.这种稳定的叠加现象（图样）叫做波的干涉.
波的干涉图样
波的干涉示意图，白实线表示波峰所在位置， 白虚线表示波谷所在位置.
干涉图样
1、加强点和减弱点的条件
3.5 波的干涉与衍射
讨论交流
两列波相向运行，相
遇时会不会像两个球相遇 那样改变它们原来的运动 状态呢？
不会
生活现象
池塘中两水波相遇时，会发生什么现象呢？
实验探究 结论：两列波相遇时，位移发生合成变化；相
遇后，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，都 保持各自的运动状态继续传播，彼此之间没有互相 影响。
D、将N板下移一些
2、两列波发生了干涉现象，得到了干涉图 样，则（ BCD ） A、振动加强的质点，始终处于最大位移处 B、振动加强的质点的位移，有时会小于振 动削弱的质点的位移 C、波峰与波峰相遇处的质点，其振动始终 加强 D、波峰与波谷相遇处的质点，其振动始终 削弱
3、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中 的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅 均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长 分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，下列说
一、波的叠加原理
在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与 由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单 独存在时在该处引起的振动位移的矢量和，这就是 波的叠加原理.
Hale Waihona Puke Baidu
想一想
两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区
域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象.
实验结果：两列波相遇后，在振动着的水面上，出现了 一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激 烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的， 而且相互隔开.
1、相遇前
2、相遇时刻
3、相遇过程
4、相遇后
波的独立传播原理
几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或 某一区域）相遇后，每一列波都能够保持各自的状态 继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不干扰， 好象没有遇到另一列波一样。
波相遇时位移的特点
在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几 列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置 附近做振动，质点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。
2、具体实例：
1）声波的衍射 ——隔墙有耳 2）电磁波的衍射 ——收看电视
课堂练习
1、如图所示，S为波源，MN为两块挡板，其 中M固定，N板可上下移动，两板中间有一块 缝，此时测得A点没有发生振动，为了使A点 能振动起来，可采取的方法是（ BC ）
A、增大波源的频率
B、减小波源的频率
C、将N板上移一些
三、波的衍射现象
波能够绕到障碍物的后面传播的现象，叫做波 的衍射.
实验探究
1、当水波的波长逐渐变大时，现象如下：
2、当挡板的小孔逐渐变小时，现象如下：
实验结论
1、窄缝或障碍物的宽度 与波长相比非常大时， 水波将直线传播，观察 不到衍射现象。
2、窄缝或障碍物的宽度比波长大得越多，衍 射现象越不明显；
注意： （1）虽然干涉是波的叠加的结果，但叠加未必都产生干涉 现象. （2）不仅水波和声波能发生干涉，一切波在满足一定条件 下都能发生干涉，干涉是波特有的现象.
（3）相干波是指频率相同，振动方向相同，相位差恒定的
两列波。
理解：波沿x轴方 向传播，质点都 沿y轴方向振动。
波的衍射
海面上有大小不一的礁石， 水波在传递过程中遇上它们时 会有什么不同呢？