人教版高中物理选修3-4课件12.5《波的衍射》精品.pptx

3、产生干涉的条件
• 两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图 样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干 涉图样，则需要满足一定的条件．
• 产生干涉的条件：两列波的频率必须相同．
4、一切波（只要满足条件）都能发 生干涉现象，干涉和衍射一样都是波 特有的现象．
1.下列关于波的衍射的说法正确的是
( BD )
甲
PQ S
乙
PQ S
5、如同所示，S是水面波的波源，x、y是挡板， S1、S2两个狭缝（SS1=SS2，狭缝的尺寸比波长小 得多）是回答以下问题
（1）若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？
（2）若S1、s2都打开，会发生什么现象？
（3）若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在
A、B、C、D各点中，哪些点振动加强，哪些点
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 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.
• 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．
注意：
（1）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． （2）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．
振动减弱？
S
SS11 S2
x
y
B
A
C
D
6、如图所示，在同一均匀介质中有S1、S2两个波源， 这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动步调完 全一致，S1与S2之间的距离为4m，若S1、S2振动频率 均为5Hz，波速均为10m/s,B点为S1、S2连线的中点， 今以B点为圆心，以R=BS1为半径画圆。（1）该波的 波长为多少？（2）在S1、S2连线上振动加强的点（S1、 S2除外）有几个？（3）在该圆周上共有几个振动加 强的点（S1、S2除外）？
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波的衍射和干涉
一、波的衍射
1、 波的衍射：波可以绕过障碍物继 续传播的现象
2、实验一 水波的衍射现象及在波长 一定的情况狭缝宽对衍射实验的影 响（链接动画）
现象：水波绕过小孔或障碍物继续 传播．
实验二、在狭缝宽度一定的情况下， 波长对衍射实验的影响
结论：
(1)障碍物较大时对波有影响,较小时对波没有影 响,即障碍物比较小时能发生明显衍射.
（2）窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍 射现象
（3）窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不 明显；
（4）窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直 线传播，观察不到衍射现象．
3、发生明显衍射现象的条件：
障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长相差不多. 4、说明: ①障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发
孔直径d应为( D)
A. 10cm
B. 5cm
C. d>1cm
D. d<1cm
3：如图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为波源，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，下述描述正确的是（ ABC ）
A.衍射是一切机械波特有的现象
B.对同一列波,缝或孔(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.声波容易发生衍射是由于声波波长较 大
2.在水波05m/s,为观察到显著的衍射现象,小
2、干涉的解释
• 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.
• 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．
A．此时能明显观察到波的 衍射现象 B．挡板前波纹间距离相等 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，能更明显地 观察衍射现象
4、如图甲所示，实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简 谐横波（只有半个波长），在同一根弹性绳上分别向左、向 右传播，某一时刻两列波的位置如图乙所示。P、Q、S表示 弹性绳上的三个质点的平衡位置。下列说法正确的是： A该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，速度变为零 B该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，但Q的速度最大 C该时刻P的速度向上，Q 的速度为零，S的速度向下 D该时刻P的速度向下，Q 的速度为零，S的速度向上
B
S1
S2
二、波的干涉
• 下图是水波的干涉
由此可知：
• 这两列波相遇后，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．
三、波的干涉
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． 干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干 涉图样（如上页图）．
一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象 .
二、波的叠加
• 两列波相遇后，彼此 穿过，继续传播，波 的形状和传播的情形 都跟相遇前一样，也 就是说，相遇后，它 们都保持各自的运动 状态，彼此都没有受 到影响．—独立性
波叠加原理：
• 几列波在同一介质中传播，在介质中某 一点（或某一区域）相遇时，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，彼此之间互不影响，好 像没有遇到另一列波一样，在它们重叠 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．