波的干涉和衍射15682
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
A、增大小孔尺寸,同时增大水波的频率 B、增大小孔尺寸,同时减小水波的频率
C、缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率
D、缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率
课堂练习
3、下列关于波的衍射图象正确的是( BC )
注意:有孔衍射的子百度文库源在小孔处
课堂练习
4、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 D、将N板下移一些
演 示
在水槽里放两块挡板,中间留有一个狭缝,观察水 波通过狭缝后的传播情况。 保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波 的传播情况有什么变化。
三、你现在能予以解释吗?
已知声波的波长范围是1.7cm到17m,而可见光的波 长范围在0.4μm到0.8μm
but
“ 一叶障目, 不见 泰山 ”
“闻其声而不见其人”
x1 0 x2 t
Q
0
t
x 0
t
Q点振动最弱(振幅为|A1-A2|)
x1 0 x2 t
Q
0
t
x 0
t
Q点不振动(振幅为零)
• 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.
p 的 r2 r1
• 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. 同一条双曲线上各点都是加强点或减弱点. 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.
想 一 想?
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
视频
实验研究
1、相遇前 2、相遇时刻 3、相遇过程 4、相遇后
结论:两列波相遇时,位移发生变化;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。
波的独立传播特性
波在相遇时仍然能够保持各自的运动状态 继续传播,相遇的波一旦脱离接触又会按照 原来的运动状态继续传播。
波的叠加原理 在相遇的区域里,介质中的质点同时参与这几列 波所产生的振动,每个质点仍然是在各自的平衡位置 附近振动,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。
想一想
两列频率相同的波相遇时,在它们相遇的 区域会发生什么现象呢?我们先观察下面的现 象。
孔继续传播的现象叫做波的衍射.
说明:
1.一切波都能发生衍射 2.衍射是波特有的现象
波可“绕弯”
二、什么条件下会发生明显衍射现象?
障碍物尺寸较小, 几乎无阻挡 “绕弯”明显 尺寸较大, “绕弯” 不明显
孔的尺寸较小 “绕弯”明显
小孔
小
孔
尺寸较大“绕 弯”不明显
进一步研究证明:当障碍物或狭缝的尺寸 比波长小或跟波长相差不多时,衍射现象 十分明显.
课堂练习
1、下列关于波的衍射说法正确的是( 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
长较大
课堂练习
2、水波通过小孔,发生一定程度的衍射, 为使衍射现象更不明显,可以( A )
振动加强
振动减弱
振动加强 振动加强
振动减弱
振动加强
振动减弱
由此可知:
两列波相遇后,在水面上出现了一条 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。
波的干涉(interference) 1、定义: 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。 2、干涉图样:由波的干涉所形成的图样
3.干涉的解释
0
x1 t x2 0
t
P
x 0 P点振动最强(振幅为A1+A2)
t
• 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,质点的振幅最大,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.
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
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.
§2.3 波的干涉和衍射
生活中的物理现象
实例1.在水塘里,微风激起的水波遇到突出水面的 小石子、芦苇,会绕过它们继续传播,好象它们 并不存在。
生活中的物理现象
实例2.闻其声不见其人。 实例3.一叶障目不见泰山
声波“绕 弯”
光的 “ 转弯 ” 现 象却很难被观察到。
一、波的衍射 1.现象:波可以绕过障碍物或通过小
练习:
1.关于两列波的干涉现象,下列说法中正确的是 ( ) A.任意两列波都能产生干涉现象 B.发生干涉现象的两列波,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
2.下列说法正确的是( ABCD ) A.两列波相遇时,可以相互穿过继续传播, 只在重叠区域发生叠加 B.两列波叠加区域的任何介质质点的实际位 移是两列波单独引起位移的矢量和 C.两列波相遇时,一列波对另一列的影响叫干 涉 D.干涉是特殊条件下叠加现象,两个频率相 同的波源振动产生的波可能发生干涉象
加强点和减弱点满足的条件:
(1)加强点 波峰与波峰或波谷与波谷相遇; s的 s 1 2 的 加强点与两个波源的距离差: △r=r2-r1=kλ(k=0,±1,±2,±3……) (2)减弱点 波峰与波谷相遇; 减弱点与两个波源的距离差: △r=r2-r1=(2k+1)λ/2 (k=0,±1,±2,3……)
C、缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率
D、缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率
课堂练习
3、下列关于波的衍射图象正确的是( BC )
注意:有孔衍射的子百度文库源在小孔处
课堂练习
4、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 D、将N板下移一些
演 示
在水槽里放两块挡板,中间留有一个狭缝,观察水 波通过狭缝后的传播情况。 保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波 的传播情况有什么变化。
三、你现在能予以解释吗?
已知声波的波长范围是1.7cm到17m,而可见光的波 长范围在0.4μm到0.8μm
but
“ 一叶障目, 不见 泰山 ”
“闻其声而不见其人”
x1 0 x2 t
Q
0
t
x 0
t
Q点振动最弱(振幅为|A1-A2|)
x1 0 x2 t
Q
0
t
x 0
t
Q点不振动(振幅为零)
• 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.
p 的 r2 r1
• 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. 同一条双曲线上各点都是加强点或减弱点. 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.
想 一 想?
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
视频
实验研究
1、相遇前 2、相遇时刻 3、相遇过程 4、相遇后
结论:两列波相遇时,位移发生变化;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。
波的独立传播特性
波在相遇时仍然能够保持各自的运动状态 继续传播,相遇的波一旦脱离接触又会按照 原来的运动状态继续传播。
波的叠加原理 在相遇的区域里,介质中的质点同时参与这几列 波所产生的振动,每个质点仍然是在各自的平衡位置 附近振动,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。
想一想
两列频率相同的波相遇时,在它们相遇的 区域会发生什么现象呢?我们先观察下面的现 象。
孔继续传播的现象叫做波的衍射.
说明:
1.一切波都能发生衍射 2.衍射是波特有的现象
波可“绕弯”
二、什么条件下会发生明显衍射现象?
障碍物尺寸较小, 几乎无阻挡 “绕弯”明显 尺寸较大, “绕弯” 不明显
孔的尺寸较小 “绕弯”明显
小孔
小
孔
尺寸较大“绕 弯”不明显
进一步研究证明:当障碍物或狭缝的尺寸 比波长小或跟波长相差不多时,衍射现象 十分明显.
课堂练习
1、下列关于波的衍射说法正确的是( 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
长较大
课堂练习
2、水波通过小孔,发生一定程度的衍射, 为使衍射现象更不明显,可以( A )
振动加强
振动减弱
振动加强 振动加强
振动减弱
振动加强
振动减弱
由此可知:
两列波相遇后,在水面上出现了一条 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。
波的干涉(interference) 1、定义: 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。 2、干涉图样:由波的干涉所形成的图样
3.干涉的解释
0
x1 t x2 0
t
P
x 0 P点振动最强(振幅为A1+A2)
t
• 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,质点的振幅最大,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.
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
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.
§2.3 波的干涉和衍射
生活中的物理现象
实例1.在水塘里,微风激起的水波遇到突出水面的 小石子、芦苇,会绕过它们继续传播,好象它们 并不存在。
生活中的物理现象
实例2.闻其声不见其人。 实例3.一叶障目不见泰山
声波“绕 弯”
光的 “ 转弯 ” 现 象却很难被观察到。
一、波的衍射 1.现象:波可以绕过障碍物或通过小
练习:
1.关于两列波的干涉现象,下列说法中正确的是 ( ) A.任意两列波都能产生干涉现象 B.发生干涉现象的两列波,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
2.下列说法正确的是( ABCD ) A.两列波相遇时,可以相互穿过继续传播, 只在重叠区域发生叠加 B.两列波叠加区域的任何介质质点的实际位 移是两列波单独引起位移的矢量和 C.两列波相遇时,一列波对另一列的影响叫干 涉 D.干涉是特殊条件下叠加现象,两个频率相 同的波源振动产生的波可能发生干涉象
加强点和减弱点满足的条件:
(1)加强点 波峰与波峰或波谷与波谷相遇; s的 s 1 2 的 加强点与两个波源的距离差: △r=r2-r1=kλ(k=0,±1,±2,±3……) (2)减弱点 波峰与波谷相遇; 减弱点与两个波源的距离差: △r=r2-r1=(2k+1)λ/2 (k=0,±1,±2,3……)