波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题

波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题
波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题

二、波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题

一、选择题

1、下列说法中正确的是[ ]

A.衍射是一切波特有的现象

B.障碍物或孔越小越易产生衍射

C.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声波的衍射现象

D.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声音的反射现象

2、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是[ ]

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.相遇前后,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

3、关于波的干涉,下列说法中正确的是[ ]

A.只有横渡才能产生干涉,纵波不能产生干涉

B.只要是波都能产生稳定的干涉

C.不管是横波还是纵波,只要叠加的两列的频率相等,振动情况相同就能产生稳定干涉

4、下述关于声波的传播速度中正确的说法是[ ]

A.声波的频率越高,传播速度越大

B.声波振幅越大,传播速度越大

C.声波传播速度只由介质决定

D.在空气中声速约是340m/s

5、一列声波由空气传到水中[ ]

A.频率不变,波长变小

B.频率不变,波长变大

C.频率变小,波长变长

D.频率变大,波长变大

6、一列波在传播过程中通过一个障碍物,发生了一定程度的衍射,以下哪种情况能使衍射现象更明显?[ ]

A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率

B.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率

C.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率

D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率

7、下面关于驻波的说法中正确的有[ ]

A.形成驻波的各质点振幅是一样的

B.两个波节(或波腹)之间的距离等于半个波长

C.驻波在每一段中各点振动步调是相同的

D.利用形成的驻波可测定波长

二、填空题

8、一个人在高处用望远镜注视地面上的木工以每s1次的频率钉钉子,他听到声音时恰好看到击锤动作,当木工停止击锤后,他又听到了三次响声,则木工离他的距离是____m.(声速是340m/s)

9、空气中的声速是340m/s,水中声速是1450m/s,在空气中波长为1m的声波,在水中传播时的波长为____,该声波在铁轨中传播时波长为14.1m,那么在铁轨中声速

为____.

10、如图所示是S1和S2两个波源发出的波叠加,若实线表示波峰,虚线表示波谷,则振动加强的点是____,振动减弱的点是____.

11、驻波形成时各点在振动过程中同时达到最大,同时通过平衡位置,继而又同时达到反向最大值,但各点的振幅____.

三、计算题

12、一列横波沿直线传播,在传播方向上有相距1.2m的A、B两点,当波刚好到达其中一点开始计时,4s内A点完成了9次全振动,B点完成了10次全振动,则(1)波的传播方向如何?(2)波长等于多少?(3)波速v等于多少?

13、一音叉的频率为500Hz,第一次共鸣和第三次共鸣时闭管中空气柱的长度相差34cm,求声速.

波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题答案

一、选择题

1、ABD

2、BCD

3、C

4、CD

5、B

6、D

7、BCD

二、填空题

8、680 9、4.2m,4794m/s 10、abd,cfe 11、不同

三、计算题

12、B→A,1.2m,3m/s 13、340m/s

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长

相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲) 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝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。

高中物理人教版教学案:第十二章 第4节 波的衍射和干涉

第4节波的衍射和干涉 1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2.发生明显衍射的条件:缝孔的宽度或障碍物的尺 寸跟波长差不多,或者比波长小。 3.波的干涉是指频率相同的两列波叠加,使某些区 域的振幅加大,某些区域的振幅减小。

一、波的衍射 1.定义:波绕过障碍物继续传播的现象。 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,如图12-4-1甲所示,虽然发生衍射现象,但不明显。 图12-4-1 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。 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。 二、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。图12-4-2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。 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。 两列同相波的叠加,振动加强,振幅增大。(如图12-4-2所示) 两列反相波的叠加,振动减弱,振幅减小。(如图12-4-3所示) 图12-4-2图12-4-3 三、波的干涉 1.定义 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。 2.稳定干涉条件 (1)两列波的频率必须相同。 (2)两个波源的相位差必须保持不变。 3.干涉的普遍性 一切波都能够发生干涉,干涉是波特有的现象。

6.2 光波的衍射--修改3

第七章 光信息处理的数值模拟与仿真 7.2 光波的衍射 衍射是光波在空间传播过程中的一种基本属性。实际中的衍射现象可以分为两种类型:菲涅尔衍射与夫琅禾费衍射。菲涅尔衍射与夫琅禾费衍射的衍射图样具有不同的性质,为了简化这两类衍射图样的数学计算,通常都要对衍射理论所给出的结果作出某种近似,而对菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射所采用的近似的程度是不同的。一般将满足远场近似条件的衍射称为夫琅禾费衍射,满足近场近似条件的衍射称为菲涅耳衍射。夫琅禾费衍射实际上是菲涅耳衍射的一种特殊情况,两者的差异仅在于一个二次相位因子。 根据标量衍射理论,衍射过程可以用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分描述[1]。然而,近场近似条件下的菲涅耳衍射积分式相当复杂,特别是对于具有复杂结构的衍射屏,几乎不可能获取其解析解。同时,由于实验条件和其它因素的限制,实验上也往往难以方便地观察。计算机仿真以其良好的可控性、无破坏、易观察及低成本等优点,为数字化模拟现代光学实验提供了一种极好的手段[2] 。一般在设计一个光学系统时,总希望明确知道某一个光学元件能起到何种作用。用计算机仿真菲涅耳衍射,可以给出衍射光场复振幅及强度在任意平面上的详细分布,而用传统的半波带理论及振幅矢量叠加法只能给出某些特定平面上光场的近似分布;计算机仿真也可以直接模拟光学成像过程,给出指定光学元件的衍射特性或成像特性,因此对于优化光学系统设计具有一定的指导作用。本节首先介绍光波衍射的基本理论,然后分别对菲涅耳衍射及夫琅禾费衍射两种情况下的各种衍射现象进行Matlab 仿真模拟。 本节首先讨论菲涅尔衍射,上图为讨论菲涅尔衍射的几何图形,根据菲涅耳-基尔霍夫衍射积分,观察平 面上复振幅分布为 ) ;,(),();,(),(),,(0 z y x G y x y d x d z y y x x G y x z y x p p p *=' ''-'-''= ??ψ ψ ψ (7.2-1) 其中,G (x , y ; z )为系统的空间脉冲响应,表达式为 ()[ ]()()[] y x y x y x dk dk y jk x jk z k k k k jk z y x G --?---= ?? exp 1exp 41;,2 0220202 π (7.2-2) 在极坐标系下,x =rcos θ,y =rsin θ,k x = ρcos φ, k y = ρsin φ,G (x , y ; z )可表示为 ( ) ???? ??+++++-= ==220 222 2 2 20 01 12exp ) ;(~ );sin ,cos ();,(z r jk z r z z r z r jk jk z r G z r r G z y x G π θθ (7.2-3) 下面,对式(7.2-3)作下列近似: (1) 当z >>λ0=2π/k 0时,[1+1/jk 0(r 2+z 2)1/2]≈1,因此该项可忽略。 y 0 图1 讨论菲涅尔衍射的几何图形

高二物理选修3-4导学案

高中物理选修3-4 第十一章机械振动 0 11.1 简谐运动 0 11.2 简谐运动的描述 (2) 11.3 简谐运动的回复力和能量 (3) 11.4 单摆 (5) 11.5 外力作用下的振动 (7) 本章章末小结 (8) 第十二章机械波 (9) 12.1 波的形成和传播 (9) 12.2 波的图像 (10) 12.3 波长、频率和波速 (14) 12.4 波的衍射和干涉 (16) 12.5 多普勒效应 (18) 本章章末小结 (20) 第十三章光 (20) 13.1 光的反射和折射 (20) 13.2 实验测定玻璃的折射率 (21) 13.3 全反射 (25) 13.4 光的干涉 (26) 13.5 实验:用双缝干涉测量光的波长 (29) 本章章末小结 (28) 13.6 光的衍射 (29) 13.7 光的偏振 (30) 13.8 光的颜色色散 (31) 13.9 激光 (33) 高二物理组

第十一章机械振动 11.1 简谐运动 1.下列说法中正确的是( ) A.弹簧振子的运动是简谐运动 B.简谐运动就是指弹簧振子的运动 C.简谐运动是匀变速运动 D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2.简谐运动是下列哪一种运动( ) A.匀变速运动 B.匀速直线运动 C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动 3.如图,当振子由A向O运动时,下列说法中正确的是( ) A.振子的位移在减小 B.振子的运动方向向左 C.振子的位移方向向左 D.振子的位移大小在增大 4.一质点做简谐运动,如图所示,在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A.沿负方向运动,且速度不断增大 B.沿负方向运动,且位移不断增大 C.沿正方向运动,且速度不断增大 D.沿正方向运动,且加速度不断减小 5.如图(a),一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置,如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象.则关于振子的加速度随时间的变化规律.下列四个图象中正确的是 6.下图为质点P在0~4s内的振动图象,下列叙述正确的是( ) A.再过1s,该质点的位移是正向最大 B.再过1s,该质点的速度方向为正向 C.再过1s,该质点的加速度方向为正向 D.再过1s,该质点的速度最大 7.如图所示,是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x-t图).由图可推断,振 动系统( ) A.在t1和t3时刻具有相同的速度 B.在t3和t4时刻具有相同的速度 C.在t4和t6时刻具有相同的位移 D.在t1和t6时刻具有相同的速度 8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题:质点在第2s末的位移是多少?质点在第2s内的位移是多少?在前4s内的路程是多少? 1

波的衍射练习 (有答案)

5、波的衍射练习 (有答案) 1.障碍物的大小为10cm.则下列各种波长中的波能出现最明显的衍射现象的 波长是 (D ). A 、5 cm B 、10cm C 、15cm D 、20cm 2.一列水波穿过小孔产生衍射,衍射后可能发生的变化是(D ) A .水波的波长增长 B .水波的周期增大 C .水波的波速减小 D .水波的振幅减小 3.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是(B ). 4、在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动频率为5Hz ,水波在水槽中的传播速度为0.05m/s ,为观察到明显的衍射现象,小孔直径d 应为 ( D ) A 、10cm B 、5cm C 、d >1cm D 、d <1cm 5、水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可 (D ) 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 6、如图所示,S 为波源,M ,N 是两块档板,其中N 是固定的, M 可向上或向下移动一小段距离,当S 振动时,在A 处感受不到 波的现象,为了使A 处能有波出现,可采用( BD ) A 、增大波的频率 B 、减小波的频率 C 、将M 板向上移 D 、将M 板向下移 7、如图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)之间的距离表 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 ( A 、此时能明显观察到波的衍射现象 B 、挡板前后波纹间的距离相等 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 到衍射现象 8、关于波的衍射现象,下列说法正确的是 ( BC ) 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,或比波长还小时才会观察到明显的衍射现象 C 、只有波才有衍射现象 S N M A D

第四节 波的干涉和衍射 教学设计

第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解,以及振动和波的基础知识;学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、知识与技能 (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件; (3)知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法:通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观:通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度;通过全对波的叠加与干涉现象的研究,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点:波发生明显衍射现象的条件:波的叠加原理;波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析;波的干涉条件。 教学难点:波的干涉条件的理解 教学方法:实验演示 教学准备:多媒体课件、发波水槽(电动双振子)、音叉 教学过程: (一)引入新课 教师:生活中有这样一种现象,一学生在门外喊报告。提问:谁的声音?看到人了吗?为什么能听到声音却看不到人? 学生:思考,回答。 教师:引导说明声波可以绕过障碍物继续传播,而光波为什么不能?通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 (二)进行新课 一.波的衍射 教师:刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播,生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物,会绕过它们继续传播,我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况,改变缝宽再观察。 模拟实验:由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点:观察下面几个实验,有没有衍射现象发生?学生对比观察思考回答。 实验现象分析:水波经过大孔后,可近似地看作是“直进”的,但边沿是模糊的,不像刀切的那么齐——有衍射现象.正如太阳光从窗户射进来,粗略地看明暗界线是分明的,窗框的影子很整齐;但是仔细去观察影子的边缘时,就会看到模糊的,明暗界线不是像刀切一般地齐.它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么?与什么因素有关? 图片对比分析:哪个图发生了明显的衍射? 实验结论: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。

波的衍射和干涉 习题

12.4 波的衍射和干涉 习题 1.波的衍射 (1)波的衍射现象 首先观察水槽中水波的传播:圆形的水波向外扩散,越来越大。然后,在水槽中放入一个不大的障碍屏,观察水波绕过障碍屏传播的情况。 波绕过障碍物的现象,叫做波的衍射。 再引导学生观察:在水槽中放入一个有孔的障碍屏,水波通过孔后也会发生衍射现象。 看教材中的插图,解释“绕过障碍物”的含义。 (2)发生明显波的衍射的条件 ①在不改变波源的条件下,将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。 由此得出结论:障碍物越小,衍射现象越明显。 ②可能的话,在不改变障碍孔的条件下,使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到,当波长越小时,波的衍射现象越明显。 由此得出结论:当障碍物的大小与波长相差不多时,波的衍射现象较明显。 小结:发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多。 波的衍射现象是波所特有的现象。 在生活中,可遇到的波的衍射现象有:声音传播中的“隔墙有耳”现象;在房间中可以接受到收音机和电视信号,是电磁波的衍射现象。 教师在线 例1.一列水波穿过小孔产生衍射现象,衍射后水波的强度减弱是因为( ) A 、水波的波长增大 B 、水波的周期增大 C、水波的频率减小? D 、水波的振幅减小 例2.如图所示,S 为波源,M 、N 为两块挡板,其中M 板固定,N 板可上下移动,两板中间有狭缝。此时, 测得A 点没有振动,为了使A 点发生振动,可采用的方法是( ) A 、增大波源频率 B 、减小波源频率 C 、将N板向上移动一些 D、将N 板向下移动一 些 同步训练 1.如图所示是观察水面波衍射的试验装置,AC 和BD 是两块挡板,A B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,下列描述正确的是( ) 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 2.如图是不同频率地水波通过相同地小孔所能到达区域地示意图, 情况中水波地频率最大; 情况中水波地频率最小。 a b c 3.将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大写好还是小些好?为什么? 4.下列说法中正确的是( ) A.衍射是一切波特有的现象 B.对同一列波,障碍物或小孔越小衍射越明显 C A B D O

高中物理《波的衍射和干涉》导学案

第4节波的衍射和干涉 1.理解什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。 2.知道波的独立传播特点,理解波的叠加原理,知道波的干涉是波叠加的结果。 3.知道波的干涉图样的特点,理解波形成稳定干涉图样的条件,知道振动加强点、减弱点的振动情况。 一、波的衍射 1.定义:波□01绕过障碍物继续传播的现象。 2.实验及现象 (1)实验器材:在水槽里放两块挡板,中间留个□02狭缝。 (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿□03直线传播一样,挡板后面产生一个□04阴影区。 ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:波□05绕到挡板后面继续传播。 3.发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长□06相差不多,或者□07比波长小。 4.□08一切波都能发生衍射,衍射是波□09特有的现象。 二、波的叠加 1.波的独立性原理 两列波相遇后彼此穿过,仍然□01保持各自的□02运动特征,继续传播。 2.波的叠加原理 在几列波重叠的区域里,介质的质点□03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□04矢量和。如图所示。

三、波的干涉 1.定义:□01频率相同的两列波叠加时,某些区域的□02振幅加大、某些区 域的□03振幅减小的现象。 2.稳定干涉的必要条件 (1)两列波的频率必须□04相同。 (2)两个波源的相位差必须□05保持不变。 3.干涉的普遍性:□06一切波都能够发生干涉,干涉是□07波特有的现象。 判一判 (1)在操场上不同位置听到学校喇叭声音的大小不同,是声波的干涉现象。() (2)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。() (3)不是所有的两列波之间都能发生干涉。() 提示:(1)×(2)√(3)√ 想一想 (1)当障碍物的尺寸比波长大时,不能发生衍射现象,对吗? 提示:错。障碍物尺寸比波长大时,也能发生衍射现象,只是现象不明显。 (2)在波的干涉中,振动加强的点始终位于波峰吗? 提示:否。振动加强点的振幅大,而不是始终位于波峰。 课堂任务波的衍射 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.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象,当波碰到障碍物时,衍

波的衍射

【波的衍射】亦称波的“绕射”,是波的重要特性之一。是指波在传播过程中,遇到障碍物或缝隙时传播方向发生变化的现象。水波、声波、光波都能发生衍射现象。障碍物或缝隙的宽度越小,而波长越大,则衍射现象就越明显。波绕过障碍物或通过小孔绕到障碍物的背后。这种波能绕过障碍物继续传播的现象,叫“波的衍射”。室内发出声波可以绕过门、窗而到达室外的各角落。如果障碍物或缝隙的宽度远远超过波长时,波的衍射现象就不明显。波的衍射现象可用惠更斯原理来解释。 【波的干涉】由两个或两个以上的波源发出的具有相同频率,相同振动方向和恒定的相位差的波在空间迭加时,在交迭区的不同地方振动加强或减弱的现象,称为“波的干涉”。符合上列条件的波源叫做“相干波源”,它们发出的波叫做“相干波”。这是波的迭加中最简单的情况。 二相干波迭加后,在迭加区内每一位置有确定的振幅。在有的位置上,振幅等于二波分别引起的振动的振幅之和,这些位置的合振动最强。称为“相长干涉”;而有些位置的振幅等于二波分别引起的振动的振幅之差,这些位置上的合振动最弱,称为“相消干涉”。它是波的一个重要特性。【波的反射】波由一种媒质达到与另一种媒质的分界面时,返回原媒质的现象。例如声波遇障碍物时的反射,它遵从反射定律。在同类媒质中由于媒质不均匀亦会使波返回到原来密度的介质中,即产生反射。 【波的折射】波在传播过程中,由一种媒质进入另一种媒质时,传播方向发生偏折的现象,称波的折射。在同类媒质中,由于媒质本身不均匀,亦会使波的传播方向改变。此种现象也叫波的折射。它也遵从波的折射定律。 【声学】物理学的一个分支,是研究声波的产生、传播、接收和作用等问题的学科。根据研究的方法、对象和频率范围的不同,它与许多其他学科交叉在一起,形成了很多独特的边缘学科,例如,大气声学、水声学、电声学、生物声学、心理声学、语言声学、建筑声学、环境声学、几何声学、物理声学、生理声学、分子声学、声能学、超声学、次声学、微观声学、音乐声学、振动与波动声学、噪声控制学等部分。随着近代工业发展起来的声学,是古典声学、电子技术和各种工业应用相结合的产物,它还在随着工业的发展而继续发展。 【音】即“律音”。具有单一基频的声音。纯律音(或纯音)具有近似于单一的谐振波形。这种律音可由音叉产生。乐器则产生复杂的律音,它可以分解成一个基频以及一些较高频率的泛音。参见“音品”。 【声源】一个向周围媒质辐射声波的振动系统叫“声源”。例如,二胡、小提琴等弦乐器是靠弦的振动发声;笛子等管乐器是靠空气柱的振动发声;锣、鼓等膜乐器是靠板或膜的振动发声;唱歌或说话是靠咽喉声带的振动发声。任何发声的物体都在振动着,所以把各种振动着的发产物体,叫做声源。固体、液体、气体都能振动发声,都可视为声源。 【声波】弹性媒质中,各质点振动的传播过程称为“声波”。它是一种机械波。起源于发声体的振动频率在20赫兹与20000赫兹之间的声波能引起人的听觉,故又称可听声波,频率在10-4~20赫兹的机械波称为次声波,频率在2×104~2×108赫兹的机械波称为超声波。次声波和超声波一般不能引起人的听觉。从物理的观点来看,频率在20~20000赫兹的声振动与这个频率外的声振动没有本质上的不同。因此,广义的声波包含次声波与超声波在内。是否能引起人的听觉,不完全由机械波的频率决定,还与声强有关。声波在固体中以纵波和横波两种形式传播,但在液体和气体中,则只能以纵波的形式传播。 【声速】又称音速。是指声音在介质中的传播速度。它与介质的密度、弹性系数以及介质所处的状态有关。在固体中声波可以纵波和横波两种形式传播,其纵波的传播速度 v=根号下E比ρ(打不出来,o(∩_∩)o 不好意思啊,看懂就行啦) E是固体的弹性模量,ρ是它的密度。 在气体和液体中声波是纵波,其传播速度(跟纵波的一样,不打出来了) K是介质的体积弹性模量。

110-惠更斯原理、波的衍射

110惠更斯原理、波的衍射 1.选择题 1,原来小孔宽与水波长相差不多,当小孔逐渐变到很宽的过程中,其衍射现象 (A)一直很明显(B)一直不明显 (C)由很明显变得不明显(D)由不明显变得很明显 [] 2,关于波的衍射现象,下列说法正确的是: (A)某些波在一定条件下才有衍射现象 (B)某些波在任何情况下都有衍射现象 (C)一切波在一定条件下才有衍射现象 (D)一切波在任何情况下都有衍射现象 [] 3,惠更斯原理涉及了下列哪个概念? (A)波长 (B)振幅 (C)次波假设 (D)位相 [] 4,惠更斯原理: (A)可以解释波的反射定律,不能解释折射定律 (B)不能解释波的反射定律,可以解释折射定律 (C)可以解释波的反射定律和折射定律 (D) 不能解释波的反射定律和折射定律 [] 5,惠更斯原理的次波假设 (A)只能说明波在障碍物后面偏离直线传播的现象,不能够定量计算波所到达的空间范围内任何一点的振幅。 (B)既能说明波在障碍物后面偏离直线传播的现象,也能够定量计算波所到达的空间范围内任何一点的振幅。 (C)不能说明波在障碍物后面偏离直线传播的现象,但能够定量计算波所到达的空间范围内任何一点的振幅。 (D)既不能说明波在障碍物后面偏离直线传播的现象,也不能够定量计算波所到达的空间范围内任何一点的振幅。 [] 2.判断题 1,当波出现明显的衍射现象时,可能是障碍物尺寸与波长相差不多。 2,衍射是一切波的特性。

3,波长比孔宽度大的越多,衍射现象越不明显。 4,惠更斯原理:任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源,各自发出球面次波;在以后的任何时刻,所有这些次波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面。 5,惠更斯原理的次波假设能说明波在障碍物后面偏离直线传播的现象,不能够定量计算波所到达的空间范围内任何一点的振幅。 6,惠更斯原理可以解释波的反射定律和折射定律。 7,波在一定条件下才有衍射现象。

第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A 卷) 考测点导航 1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只在重叠的区域里,任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。 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,这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3.振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍,振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。 4.波的衍射:波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不大 5.多普勒效应:(1)它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(2)正确区别波源的频率与观察者接受到的频率,观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关 典型题点击 1.如图27-A-1所示两列波相向传播,当它们相遇时可能出现的波形图是( ) A .图b 、c B .图 a 、b C .图b 、c 、d D .图c 、d (该题考查了波的叠加原理, 其合位移是两列波对应位移的矢量和) 2.如图27-A-2所示,水面上有a 、b 、c 三只小船,S 1、S 2是两个步调一致的相干波源,相距9m,它们激起的水波的波长为2m ,三只船与两波源的距离标在图中,则下面的判断中正确的是( ) A .b 、c 两船振动加强,a 船振动减弱 B .a 船振动加强,b 、c 两船振动减弱 C .若某时刻b 船在波峰,则c 船在波谷 D .若两相干波的振幅相同,则a 船处于静止状态 (该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件,比较某 点到两相干波源的路程差即可) 3.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如27-A-3甲图所示),在相遇的某一时刻(如乙图所示),两列波消失, 此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是( ) A .x 向上,y 向下 B .x 向下,y 向上 C .x 、y 都向上 D .x 、y 都静止 4.关于多普勒效应以下说法错误的是( ) A .当波源运动时,波源的频率发生变化 B .当波源静止而观察者运动时,波源的频率不变,观察者接受到的频率变化 C .当波源静止观察者向波源运动时,观察者接受到的频率变大 D .当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小 (该题考查了多普勒效应产生的原因,根据同一介质中的波速不变可得结论) 新活题网站 一、选择题 1.两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加,如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇,那么在以后的时间里,P 点的振动( ) A .有时加强,有时减弱 B .经半个周期的奇数倍时加强 C .始终加强 D .始终减弱 (振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小) 2.下列说法中正确的是( ) A .火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率 B .一切波都能发生衍射,它不过明显不明显而已 C .两列相干波在空中相遇,在振动加强区域里质点的位移始终较大 D .两列相干波在空中相遇,在振动减弱区域里的振动较小 (振动加强区域里的质点是振动的幅度变大,而并不是位移始终最,否则就不振动) 3.如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线 表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为 · · · a b c S 1 S 2 4m 5m 6m 7m 8m 图27-A-2 甲 → ← 图27-A-3 · · x y 乙 图27-A-3 E · · · · A B C D · 图27-A-4 a b c d 图27-A-1

高中物理波的衍射和干涉教案

波的干涉和衍射教案 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 (二)进行新课 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。 1.波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物

的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝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。 结论: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。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。 2、波的叠加 我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。 3、波的干涉 一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。 演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S 1、S 2 同步地上

人教版高二物理选修3-4第十二章4波的衍射和干涉学案Word版

4波的衍射和干涉 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. 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λ 2的 奇数倍,即Δr=(2k+1)λ 2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. 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. 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.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. (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. 【例1】(多选)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,由于声波波长较长 【导思】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. 【答案】ABD 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

波的衍射和干涉

第十二章机械波 选修3-4 12、4波得衍射与干涉 【自主预习】 1.波可以________障碍物继续传播,这种现象叫做波得衍射.衍射就是波________得现 象.__________都能发生衍射现象,只就是有得明显,有得不明显而己.波得直线传播只 就是在衍射不明显时得近似. 2.只有当缝、孔得宽度或障碍物得尺寸跟波长________________,或者________________ 时,才能观察到明显得衍射现象. 3.几列波相遇时能够保持各自得________________,继续传播,即各自得波长、频率等________________.几列波相遇时,在它们重叠得区域里,介质得质点同时参与这几列波引起得振动,质点得位移等于几列波单独传播时引起得位移得__________,这就就是波得叠加. 4.频率相同得两列波叠加时,某些区域得________________、某些区域得 ________________,这种现象叫做波得干涉.产生干涉得两个必要条件:两列波得频率必须________,两个波源得相位差必须________________.一切波都能发生干涉,干涉也就是波所________得现象. 5.关于波得衍射现象,下列说法中正确得就是() A.某些波在一定条件下才有衍射现象 B.某些波在任何情况下都有衍射现象 C.一切波在一定条件下才有衍射现象 D.一切波在任何情况下都有衍射现象 6.下列现象属于波得衍射现象得就是() A.在空旷得山谷里喊叫,可以听到回声 B.“空山不见人,但闻人语响” C.“余音绕梁,三日而不绝” D夏日得雷声有时轰鸣不绝 7.关于波得叠加与干涉,下列说法中正确得就是() A.两列频率不相同得波相遇时,因为没有稳定得干涉图样,所以波没有叠加 B.两列频率相同得波相遇时,振动加强得点只就是波峰与波峰相遇得点 C.两列频率相同得波相遇时,介质中振动加强得质点在某时刻得位移可能就是零 D.两列频率相同得波相遇时,振动加强得质点得位移总就是比振动减弱得质点得位移大【自主预习】答案: 1.绕过特有一切波 2.相差不多比波长更小 3.运动特征保持不变矢量与 4.振幅加大振幅减小相同保持不变特有 5.D[衍射现象就是波在传播过程中所特有得特征,没有条件,故一切波在任何情况下都有衍射现象,只就是有得明显,有得不明显,故D正确.] 6.B 7.C[两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错;振动加强就是指振幅增大,而不只就是波峰与波峰相遇,B错;加强点得振幅增大,仍然在自己得平衡位置两侧振动,故某时刻位移x可以就是振幅范围内得任何值,C正确,D错误.] 【典型例题】 知识点一对波得衍射得理解 【例1】(1)既然衍射就是波得特有现象,也就就是说一切波都会发生衍射现象,为什么一般情况下我们都观察不到衍射现象?

高中物理 第十二章 第六节 波的干涉学案 新人教版选修34

第十二章机械波 6.波的干涉 【学习目标】 (1)知道波的叠加原理. (2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样. (3)知道干涉现象也是波所特有的现象. 【重点难点】 波的干涉图样和干涉条件 【课前预习】 1:大量的事实和实验表明:几列波相遇时均能够保持各自的运动状态继续传播,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时位移的矢量和,这就是波的叠加原理。 2: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的现象称为波的干涉,形成的图样称为干涉图样;只有两个频率相同的波叠加时才会获得稳定的干涉图样。3:加强区质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区质点振幅等于两列波的振幅之差,当两列波的振幅相等时,质点的合振幅为零,且加强区和减弱区是间隔稳定分布的。 4:干涉是波的特有现象,故一切波均可发生干涉现象。 【预习检测】 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等 B.振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的 C.振动加强与振动减弱处交替变化 D.振动加强区始终加强,振动减弱处始终减弱2.对声波的各种现象,以下说法中正确的是() A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共鸣现象 B.绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,这是声音的干涉现象 C.古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响,属于声波的共鸣现象 D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象 3.如图1(a)所示,两列相同的波相向传播,当它们相遇时,可能的波形是图1(b)中的() 图1

【参考答案】 【预习检测】 1.A 、B ,D 2A 、B 3.B 、C ▲ 堂中互动▲ 【典题探究】 例1在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,则( ) A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的 B.振动最强的点经过4 1T 后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强,后减弱 C.振动加强区和减弱区相间隔分布,且加强区和减弱区不随时间变化 D.加强区的质点某时刻位移可能是零 解析:当频率相同,步调一致的两列波叠加时,若波峰与波谷叠加必为减弱点,A 项正确;振动加强点并不是指其位移就最大,有时可能为零.所以B 项错,C 、D 两项正确. 拓展: 任何频率的两列波都可叠加,但不一定形成稳定的干涉图样. 例2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 选项错.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B 选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C 正确,选项D 错误. 拓展: 本题关键要弄清波的干涉“加强”“减弱”的含义,加强的含义是“峰峰相遇”或“谷谷相遇”,而减弱的含义是“峰谷相遇”,振动加强是指对某质点来说振幅变大了,但仍处于振动当中,容易产生加强点总处于波峰处,谷谷相遇振动减弱等错误的想法. 例3如图中S 1和S 2是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,则对a 、b 、c 三处质点的振动情况,下列判断中正确的是( ) A.b 处的振动永远互相减弱 B.a 处永远是波峰与波峰相遇 C.b 处在这时刻是波谷与波谷相遇 D.c 处的振动永远相互减弱 解析:从图中可以看出,b 处此刻是波谷和波谷相遇,位移为负的最大值,振动是加强的.故选项A 错误,选项C 正确. a 处此刻是波峰与波峰相遇,但过半个周期后会变成波谷与波谷相遇,虽然始终是振动加强的点,但并非永远是波峰与波峰相遇的点,因此选项B 是错误的. c 处此刻是波峰与波谷相遇,过半个周期后是波谷与波峰相遇,它们的振动永远互相减弱,选项D 是正确的.

2.5波的干涉、衍射-2.6多普勒效应 学案(2020年教科版高中物理选修3-4)

2.5波的干涉、衍射-2.6多普勒效应学案 (2020年教科版高中物理选修3-4) 5波的干涉波的干涉..衍射衍射6多普勒效应多普勒效应学科素养与目标要求物理观念 1.理解什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件. 2.理解波的叠加原理,知道波的干涉是波叠加的结果. 3.知道形成稳定干涉图样的条件. 4.了解多普勒效应.科学思维 1.掌握波的干涉图样的特点,会寻找振动加强点.振动减弱点. 2.能运用多普勒效应解释一些物理现象.科学探究 1.通过水波的衍射.干涉实验,了解衍射.干涉现象,知道其特点和发生的条件. 2.通过水波的多普勒效应实验,让学生了解多普勒效应的特点.科学态度与责任在实验过程中很好地保持交流与合作,敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法,并且能正确表达自己的观点. 一.波的叠加原理 1.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. 2.理解1如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰.波谷与波谷相遇处,则振动加强填“加强”或“减弱”,合振幅将增大

填“增大”“不变”或“减小”.2如果质点处于波峰与波谷相遇处,则振动减弱填“加强”或“减弱”,合振幅减小填“增 大”“不变”或“减小”. 二.波的干涉现象 1.波的干涉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. 2.产生干涉的一个必要条件是两列波的频率必须相同. 3.波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加.一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象. 三.波的衍射现象 1.波的衍射波能够绕到障碍物的后面传播的现象. 2.波发生明显衍射现象的条件当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时,就能看到明显的衍射现象. 3.波的衍射的普遍性一切波都可发生衍射现象. 四.多普勒效应及其应用 1.定义当观测者和波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率不同. 2.成因1波源S与观测者A相对于介质都静止时,观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同,所以,观测者接收到的频率和波源的振动频率相同.2当观测者与

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