人教版波的反射、折射和衍射ppt1

提示：如果有一列波长为 λ 的声波，沿水平管道自左向右 传播，当入射波达到 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 再在 b 处相遇．若 Δr＝r2－r1 恰好等于声波半波长2λ的奇 数倍，即 Δr＝2k＋2 1λ时，声波干涉后的合振幅 A＝0.这就是说 该频率的声能被削弱，从而达到控制噪声的目的．
(3)障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条 件，仅是使衍射现象明显表现的条件．
(4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象． (5)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．
5．衍射的成因 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(或障碍物) 后传播，于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象．
在日常生活中我们常遇到“不见其人，先闻其声”的现象， 为什么看不到人却能听到他发出的声音呢？
提示：声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不 容易衍射，所以会有“不见其人，先闻其声”的现象．
二、波的干涉
1．波的叠加原理 (1)波的独立传播：几列波相遇时能够 保持 各自的 运动特征 ，继续传播． (2)波的叠加：在几列波重叠的区域里，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 ．
考点一
波的衍射
1．定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的 衍射．
2．两种衍射现象 (1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动 产生水波．当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有 波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里， 如下图甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显．
【例 1】 (多选)下列关于波的衍射的说法正确的是(ABD) 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，由于声波波长较长
根据波的衍射特点和发生明显衍射的条件去分析．
【解析】 衍射是一切波特有的现象，所以 A 正确，C 错误； 发生明显衍射是有条件的，只有缝、孔、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 B 正确； 声波的波长在 1.7 cm～17 m 之间，一般缝、孔、障碍物与之相 比都较小，所以声波容易发生衍射，D 正确．
(2)波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总 位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增 大，也可能减小．
两列同向波的叠加，振动加强，振幅增大．(如左下图所示) 两列反向波的叠加，振动减弱，振幅减小．(如右下图所示)
【例 2】 如图甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播， 当它们相遇时，图乙所示的波形中可能的是( B )
A．a 和 b
B．b 和 c
C．c 和 d
D．a 和 d
1．两列波相遇前、后，每列波各自的运动状态发生变化吗？ 2．两列波相遇后，在它们重叠区域里质点的位移与各列波 单独传播时的位移有什么关系？
2．波的干涉
(1)
频率
相同的两列波叠加时，某些区域的
振幅加大 、某些区域的 振幅减小 的现象．形
成的图样常常称为 干涉图样 ．
(2)产生干涉的两个必要条件是：两列波的 频率 必须相
同和两个波源的
相位差 保持不变．
(3)一切波都能发生干涉，干涉是波 特有 的现象．
内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种 高速气流的过程中，都伴随有噪声．利用干涉原理制成的干涉 型消声器可以降低这种噪声．如图所示为一台干涉型消声器的 原理图．试讨论其消声原理．
Fra Baidu bibliotek
3．发生明显衍射现象的条件 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． 4．正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象，凡能 发生衍射现象的一定是波． (2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，没有 “不发生衍射”之说．
衍射是波特有的现象，任何波都能发生衍射现象，但发生明 显的衍射现象应满足一定的条件．
将一只瓶子立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子 后面看到水波绕过的现象，激发水波的振子的振动频率大些好， 还是小些好？为什么？
答案：见解析
解析：当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生 明显的衍射现象，由于瓶子的直径已确定，故水波的振子的波长 越长越好，所以，激发水波的振子的振动频率越小越好．
考点二 波的叠加
1．波的独立性 两列波相遇后，每列波将保持各自原来的波形继续向前传 播，互不干扰．如图甲、乙所示，在同一直线上，向右传播的 波 1 和向左传播的波 2 相遇以后，各自还是按照相遇前的波速、 振幅、频率，继续沿着各自的方向传播，不会因为相遇而发生 任何变化．
2．波的叠加原理 (1)波的叠加原理 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，介质中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．下 图表示了分别向右、向左传播的两列波 1 和 2 在相遇区域内的 叠加过程．
当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍 物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显．
(2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动 产生水波．当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两 边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示．当孔较小时 发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所 示，衍射现象明显．
第二章
机械振动与机械波
9 波的反射、折射和衍射
10 波的干涉
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
一、波的衍射
1．定义 波 绕过
障碍物继续传播的现象．
2．发生明显衍射的条件 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 ． 3． 一切波 都能发生衍射，衍射是波 特有的 现 象．“闻其声而不见其人”是 声波 的衍射现象．