5.波的干涉和衍射
《波的衍射和干涉》 说课稿
《波的衍射和干涉》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“波的衍射和干涉”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“波的衍射和干涉”是高中物理选修3-4 机械波这一章节的重要内容。
它是在学生已经学习了波的形成和传播、波的图象等知识的基础上，进一步研究波的特性。
这部分内容不仅是对前面知识的深化和拓展，也为后续学习光的波动性等内容奠定了基础。
教材首先通过生活中的实例引入波的衍射现象，让学生有一个直观的感受。
然后通过实验和理论分析，阐述了波的衍射条件和特点。
在波的干涉部分，教材重点讲解了干涉现象产生的条件、干涉图样的特点以及干涉条纹间距与波长等物理量的关系。
通过这部分内容的学习，有助于培养学生的观察能力、逻辑思维能力和科学探究精神。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对机械波有了一定的认识，但对于波的衍射和干涉这两个较为抽象的概念，理解起来可能会有一定的困难。
此外，学生在实验设计和数据分析方面的能力还有待提高。
因此，在教学过程中，要注重引导学生观察实验现象，通过类比、推理等方法帮助学生理解抽象的概念，同时要加强对学生实验能力的培养。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解波的衍射现象和衍射条件。
（2）掌握波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。
（3）会运用波的干涉原理分析和解决相关问题。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）经历探究波的衍射和干涉规律的过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）波的衍射条件和衍射现象的特点。
（2）波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。
2、教学难点（1）对波的衍射现象的理解和分析。
高二物理波的干涉和衍射试题答案及解析
高二物理波的干涉和衍射试题答案及解析1.如图表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2cm（且在图中所示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点为BD连线和AC连线的交点。
下列叙述正确的是（）A．A、C两点都是振动加强的B．振动加强的点只有B、E、DC．直线BD上的所有点都是振动加强的D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为8cm【答案】CD【解析】A、C两点都为波峰与波谷叠加，振动减弱，故选项A错误；B、D两点波谷和波谷、波峰和波峰叠加点，为振动加强点，两点连线上所有点均为振动加强点，所以选项B错误、C正确；该时刻，D点处于波峰，偏离平衡位置的位移大小为4cm，B点处于波谷，偏离平衡位置的位移大小为4cm，则BD两点此时刻竖直高度差为8cm，所以选项D正确；【考点】波的叠加2.声波比光波容易产生明显的衍射，原因是()．A．声波是纵波，光波是横波B．声波是机械波，光波是电磁波C．一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得太多D．声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播【答案】C【解析】产生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相近。
声波的波长远大于光波的波长，更容易与一般障碍物的尺寸相近，满足衍射条件，因此声波比光波更容易发生明显的衍射现象．正确选项选C。
3.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题．内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声．干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播．当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的．若Δr＝r2－ r1,则Δr等于()．A．波长λ的整数倍B．波长λ的奇数倍C．半波长的奇数倍D．半波长的偶数倍【答案】C【解析】根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长奇数倍时，叠加后减弱，从而达到消弱噪音的目的，C正确．4.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则A．在两波相遇的区域中会产生干涉B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．点的振动始终加强D．点的振动始终减弱【答案】B【解析】波在确定的介质中具有确定的速度，图中两列波波长不同，根据可知，两列波的频率、周期不同，不能产生稳定的干涉图样，故选B。
波的干涉与衍射
一、波的衍射
波可以绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。 能够发生明显衍射的条件是： 能够发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺 寸和波长可以相比或比波长小。 寸和波长可以相比或比波长小。 说明：一切波都能发生衍射（ 说明：一切波都能发生衍射（并不一定是明显 衍射），衍射是波特有的现象。 衍射），衍射是波特有的现象。 ），衍射是波特有的现象
波的干涉中振动加强还是减弱的讨论： 波的干涉中振动加强还是减弱的讨论： 加强：该点到两个波源的路程之差是波长的整 ① 加强：该点到两个波源的路程之差是波长的整 数倍， 数倍， 即：Δx = nλ 减弱： ② 减弱：该点到两个波源的路程之差是半波长 的奇数倍， 的奇数倍，即：
Δx = (2n + 1) λ 2
说明：在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强； 说明：在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强； 振动减弱点始终减弱。 振动减弱点始终减弱。
衍射和干涉的概念
衍射和干涉的概念1.引言1.1 概述概述在物理学中，衍射和干涉是光的传播中重要的现象。
它们是光波在通过障碍物或与其他光波相遇时所产生的效应。
衍射和干涉现象向我们展示了光波的波动性质，并且对我们理解光的行为具有重要的意义。
衍射是当光波通过一个孔或者遇到一个边缘时发生的现象。
当光波通过一个细小的孔时，光波会从孔中扩散出去，形成波阵面，并在背后的屏幕上产生一种细纹。
这种现象被称为衍射。
衍射的程度取决于孔的大小和光波的波长。
如果孔的尺寸和光波的波长相当，衍射效应将会很显著。
在日常生活中，我们可以通过观察太阳光穿过云彩的现象来观察到衍射的效果。
干涉是当两个或者更多的光波相遇时发生的现象。
当两个相干光波在空间中叠加时，它们的能量会相互干涉，造成一些区域的增强和其他区域的减弱。
这种干涉现象可以在两个狭缝间产生干涉条纹、干涉圆环以及其他复杂的干涉图案。
干涉的结果取决于光波的波长、波源的相对位置以及光波的相位差。
在实际应用中，干涉现象可以用于光的干涉仪、反射镜、光学薄膜等领域。
衍射和干涉的研究不仅对于物理学领域有着重要的意义，对于其他学科也具有重要的影响。
例如，它们在光学设计、太阳能利用和光学仪器等方面发挥着关键作用。
理解和应用衍射和干涉的概念不仅能够帮助我们解释自然现象，也可以为我们提供设计更高效的光学设备和技术手段的基础。
本文将详细介绍衍射和干涉的概念以及它们的重要性。
我们将探讨衍射和干涉的基本原理、特点和相关实例，希望读者通过本文的阅读能够对衍射和干涉有一个更加深入的了解，并认识到它们在科学研究和日常生活中的重要性。
接下来的章节将依次介绍衍射和干涉的概念以及它们的要点，最后通过总结和讨论对衍射和干涉进行一定的归纳和评价。
1.2文章结构文章1.2 文章结构本文将围绕衍射和干涉的概念展开详细阐述。
通过对衍射和干涉的分析，我们将深入探讨它们的概念、要点以及它们在物理学中的重要性。
本文分为三个主要部分。
第一部分是引言部分，我们将在其中概述整篇文章的主题和内容，并给出文章的目的。
物理 波的衍射和干涉(教师版)
波的衍射和干涉（教师版）知识点归纳一、波的衍射1.定义：波可以①障碍物继续传播的现象.2.发生明显衍射的条件：缝、孔或障碍物的尺寸跟波长②，或者③时，才能观察到明显的衍射现象.3.④都能发生衍射，衍射是波⑤的现象.二、波的独立传播原理和叠加原理1.波的独立传播原理：几列波相遇后能够保持各自的⑥继续传播，这叫做波的独立传播原理.2.波的叠加原理：几列波相遇时，在它们的重叠区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的⑦.三、波的干涉：1.定义：⑧相同的两列波叠加，使某些区域的振动⑨、某些区域的振动⑩的现象.2.条件：○11相同是两列波产生干涉的条件.3.○12都能够发生干涉，干涉是波○13的现象.四、对发生明显衍射现象条件的理解1.衍射是波特有的性质，衍射不需要条件.2.发生明显衍射的条件是缝、孔或者障碍物的尺寸d 比波长λ小或者相差不多，小得越多，衍射越明显.3.明显衍射发生时，并不一定能够很清楚地感受到，如当小孔远远小于波长时，衍射应当非常明显，但我们却观察不到，是因为单位时间内通过小孔的能量很小，使水波的振幅很小.五、对干涉现象的理解1.干涉的必要条件：两列波的频率相同.2.干涉图象的特征：①加强区和减弱区的位置固定不变.②加强区始终加强，减弱区始终减弱，不随时间变化.③加强区和减弱区互相间隔.3.对加强区和减弱区的理解：4.①加强区:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之和A=A 1+A 2，质点还是在原来的平衡位置附近振动，位移不总是最大.5.②减弱点:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之差6.A=∣A 1-A 2∣，当两列波的振幅相等时，减弱点的位移始终为零.7.加强点的位移不一定大，减弱点的位移不一定小.8.③加强点和减弱点的判断：当振动频率相同、振动情况完全相同的两列波相遇时，点到两波源的路程差为x ∆，9.当x ∆等于波长的整数倍时，即x ∆=k λ(k=0,1,2···),10.振动加强.11.当x ∆等于半波长的奇数倍时，即x ∆=（2k+1）2λ(k=0,1,2···),振动减弱.若振动步调相反，则以上结论也相反.若某点总是波峰与波峰（波谷与波谷）相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，该点为振动减弱点.典型例题例1如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时A点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动，可采用的方法是()A．增大波源的频率B．减小波源的频率C．将N板向右移D．将N板向左移【解析】A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由v＝fλ可知，要增大λ则只要减小f，故B正确．当波长λ不变时，将N板左移，使狭缝距离d减小，也能产生明显衍射，故D正确．故本题应选B、D.【答案】BD例2两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速度沿同一直线相向传播，t＝0时刻的图形如图10－1所示，图中小方格的边长为0.1m，则以下不同时刻，波形正确的是()【解析】根据波的叠加原理可知，叠加后任一点位移为两列波分别引起位移的矢量和，经0.3s、0.4s、0.5s、0.6s后，每列波形往前平移的距离分别为0.3m、0.4m、0.5m、0.6m，由叠加原理可知A、B、D正确。
光波的衍射与干涉问题
光波的衍射与干涉问题一、衍射现象1.衍射的定义：光波遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲并向障碍物或狭缝后部传播的现象。
2.衍射条件：当障碍物或狭缝的尺寸与光波波长相当或更小，以及光波传播过程中遇到边缘部分透明或半透明的物体时，都可以观察到明显的衍射现象。
3.衍射现象的类型：a.单缝衍射：光波通过一个狭缝时产生的衍射现象。
b.多缝衍射：光波通过多个狭缝时产生的衍射现象。
c.圆孔衍射：光波通过一个圆形孔洞时产生的衍射现象。
d.衍射光栅：光波通过光栅时产生的衍射现象。
4.衍射条纹的特点：a.衍射条纹间距与波长成正比。
b.衍射条纹间距与障碍物或狭缝的尺寸成反比。
c.衍射条纹呈圆环状或直线状，具体形状取决于衍射现象的类型。
二、干涉现象1.干涉的定义：两束或多束光波相互叠加时，在某些区域产生增强，在另一些区域产生减弱的现象。
2.干涉条件：a.光源：需要具有相干性的光源，如激光。
b.光路差：两束或多束光波在相遇前需有恒定的光路差。
c.叠加：两束或多束光波在空间中相遇并叠加。
3.干涉现象的类型：a.双缝干涉：两束光波通过两个狭缝时产生的干涉现象。
b.迈克尔逊干涉：两束光波分别经过两个反射镜后再相遇产生的干涉现象。
c.薄膜干涉：光波在透明介质和空气层之间反射产生的干涉现象。
4.干涉条纹的特点：a.干涉条纹间距与波长成正比。
b.干涉条纹间距与光源到观察屏的距离成反比。
c.干涉条纹呈等间距的直线状。
三、衍射与干涉的区别与联系a.衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时的现象，而干涉是两束或多束光波相互叠加的现象。
b.衍射现象不受光路差的影响，而干涉现象受光路差的影响。
c.衍射条纹间距与波长和障碍物或狭缝尺寸有关，而干涉条纹间距与波长和光源到观察屏的距离有关。
d.衍射和干涉都是光波传播过程中的基本现象。
e.在一定条件下，衍射和干涉可以同时发生，如双缝干涉实验中，光波通过两个狭缝时既发生衍射又发生干涉。
通过以上知识点的学习，学生可以深入理解光波的衍射与干涉现象，掌握衍射与干涉的原理和特点，并能够区分和联系这两种现象。
波的干涉和衍射现象
波的干涉和衍射现象波的干涉和衍射是波动现象中非常重要且有趣的现象。
它们具有深刻的物理意义，不仅可以解释光的行为，还可以应用于各个领域。
本文将介绍波的干涉和衍射现象，并探讨它们在光学和其他领域中的应用。
波的干涉是指两个或多个波相互叠加时产生的干涉现象。
当两个波波峰或波谷相遇时，它们会相互增强，形成明亮的干涉条纹；而当波峰与波谷相遇时，则会相互抵消，形成暗条纹。
这种干涉现象可以用叠加原理解释。
波动理论认为，波既具有粒子特性，也具有波动特性，而干涉现象正是波动特性的体现。
波的干涉现象最早被英国物理学家托马斯·杨发现并解释为光的干涉。
杨实验通过将光线分成两道光，然后让它们通过两个微细的狭缝，之后让它们重新重合。
当光线重合时，就会观察到明暗相间的干涉条纹。
这一实验验证了光是一种波动现象，并奠定了光的波动理论的基础。
波的干涉除了可以发生在光波上，还可以发生在其他类型的波上，比如水波、声波等。
比如，当水波通过两个狭缝时，也会出现干涉现象，形成明暗相间的水波纹。
这种水波干涉现象在海洋学研究中被广泛应用，可以用来研究海浪的传播和波动特性。
波的衍射是指波通过障碍物或孔径时发生的偏斜现象。
当波通过一个小孔时，会呈现出一种扩散的现象，形成从中心向外辐射的光圈。
波的衍射现象可以解释为波通过障碍物或孔径时，波的传播方向发生了改变。
波的衍射现象对于光学的发展起到了重要作用。
它帮助人们理解了光是如何传播的，并为光的波动理论提供了重要的支持。
在现代光学中，衍射也被广泛应用于衍射光栅、衍射仪器等方面。
光栅是光的波长级衍射光栅，它可以分解复杂的光谱，对于光谱分析具有重要意义。
许多重要的科学实验，如迈克尔逊干涉仪的工作原理也依赖于衍射现象。
除了光学，波的干涉和衍射现象在其他学科中也有着广泛的应用。
比如，在声学中，波的干涉和衍射现象可以用来制作音乐乐器或调音。
在地质学中，地震波的干涉和衍射现象可以用来研究地壳的结构和地震活动。
知识讲解 波的衍射、干涉 基础 - 副本
波的衍射、干涉编稿：小志【学习目标】1．知识什么是波的衍射现象和衍射的定义。
2．理解发生明显衍射现象的条件。
3．明确衍射是波特有的现象。
4．知道波具有独立传播的特性和两波叠加的位移规律。
5．知道波的干涉现象，知道干涉是波的特性之一。
6．理解波的干涉原理。
7．知道产生稳定的干涉现象时波具有的条件。
【要点梳理】要点一、波的衍射1．波的衍射波绕过障碍物继续传播的现象．如图所示．2．产生明显衍射现象的条件缝、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．要点诠释：（1）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）波传到孔或障碍物时，孔或障碍物仿佛一个新的波源，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．3．衍射的成因振源在介质中振动，由于介质中各质点间弹性的作用将振源的振动经介质向周围由近及远的传播而形成波，而且当波形成后就可以脱离波源而单独存在．因为振源一旦带动质点振动，这个被带动的质点可视为一个新的波源而带动其他质点振动．由此可见，凡是波动的质点均可视为一个新的波源，一个振源在平面介质中振动而形成的波，波面为一个圆．波动的质点视为一个新的子波源，根据惠更斯原理，新波源的波面也是一个圆．同一波面上的新子波源的波面的包迹就是原波源的波面．当遇到孔或缝，当孔或缝的尺寸较大，孔中质点振动可视为很多子波源，这些子波源的波面的包迹仍保持原波面的形状，只是边缘发生了变化．当孔或缝的尺寸跟波长差不多或更小，则形成的波面是以小孔为中心的圆，这便观察到了明显的衍射现象．但惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度．4．正确理解衍射现象（1）衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．（2）凡能发生衍射现象的就是波．（3）波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异．（4）波长较长的波容易产生明显的衍射现象．（5）波传到孔或障碍物时，孔或障碍物仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔或障碍物后传播，就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似．5．为什么“闻其声不见其人”声波的波长在1.7 cm到17 m之间．自然界中大多数物体的尺寸都在这一范围内，故声波很容易衍射．如老师用课本挡住嘴巴讲话，学生仍可听见；又如门开一小缝，门外的人可以清晰地听到室内～．因此。
波的衍射和干涉
4、波的衍射和干涉一、波的衍射1.波的衍射：波绕过障碍物的现象。
如声音传播中的“隔墙有耳”现象。
2.发生明显衍射的条件是：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
3.波的衍射现象是波所特有的现象。
二、波叠加原理和独立传播原理1.~2.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。
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。
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。
2.产生干涉的条件：两列波的频率必须相同。
3.干涉是波特殊的叠加：频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两列波叠加，是波普通的叠加，而不是干涉。
因此，干涉是波特殊的叠加。
4.干涉也是波特有的现象。
由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。
{5.当两相干波源振动步调相同时，到两波源的路程差△s是波长整数倍处是加强区；而路程差是半波长奇数倍处是减弱区。
振动加强位置公式：d1=s1-s2 =±nλ (n=0、1、2、3……)振动减弱位置公式：d2=s1-s2 =±（2n+1）λ/2 (n=0、1、2、3……):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。
波的干涉与衍射：波的干涉与衍射现象的原理与应用
波的干涉与衍射：波的干涉与衍射现象的原理与应用波的干涉与衍射是波动现象的重要表现，广泛存在于自然界和人类日常生活中。
干涉与衍射现象不仅具有基础科学研究意义，还有着重要的应用价值。
本文将从原理、实验和应用角度，介绍波的干涉与衍射现象。
一、原理波的干涉与衍射现象的原理是基于波动的特性。
一个波的传播可以认为是在传播介质中不断的传递能量和振动的过程。
当波传播到一个障碍物或孔径时，会发生干涉和衍射现象。
干涉是指两个或多个波在空间中重叠产生干涉条纹的现象。
干涉的条件是波源相位差存在，即波源之间存在一定的相位差。
当两个波的相位差为整数倍的情况下，波的振幅会增强，形成明亮的干涉条纹。
而当两个波的相位差为奇数倍的情况下，波的振幅会相互抵消，形成暗淡的干涉条纹。
干涉可以分为两种类型：构造干涉和破坏干涉。
构造干涉是指波的振幅叠加形成明亮和暗淡的条纹，如杨氏双缝干涉实验和菲涅尔双透镜干涉实验。
而破坏干涉是指波的振幅相互抵消形成完全暗淡的区域，如牛顿环衍射实验。
衍射是指波传播到障碍物或孔径后发生弯曲和散射的现象。
当波通过孔径时，孔径大小与波长相比决定着波的弯曲程度。
当孔径较大时，波的弯曲程度较小，形成直线传播；而当孔径较小时，波的弯曲程度较大，形成球面传播。
衍射可以分为菲涅尔衍射和菲拉格衍射。
菲涅尔衍射是指波通过孔径后在传播屏幕上形成明暗相间的衍射图样。
菲拉格衍射是指波通过一个凹透镜或凸透镜时，在屏幕上形成明亮的中央区域和暗淡的外围区域。
二、实验为了观察和研究波的干涉与衍射现象，科学家们设计了一系列实验。
其中最经典的实验是杨氏双缝干涉实验和菲涅尔双透镜干涉实验。
杨氏双缝干涉实验是由英国物理学家杨森·杨于1801年首次提出的。
实验装置由一个波源和两个相距较远的狭缝组成。
波源发出的波通过两个狭缝后，在屏幕上形成一系列明暗相间的干涉条纹。
通过观察干涉条纹的位置和间隔，可以计算出波源的波长和频率。
菲涅尔双透镜干涉实验是由法国物理学家菲涅尔于1819年提出的。
机械波的干涉和波的衍射现象
机械波的干涉和波的衍射现象在物理学中，波动现象一直是一个重要的研究领域。
机械波的干涉和波的衍射现象是波动现象中的两个重要概念，并在实际应用中起着关键作用。
本文将介绍机械波的干涉和波的衍射现象，并探讨它们的原理和应用。
一、机械波的干涉干涉现象是指两个或多个波在空间中相遇并发生叠加的过程。
当波峰与波峰相遇时，波的振幅相加，称为构相干干涉；当波峰与波谷相遇时，波的振幅相消，称为消相干干涉。
1. 光波的干涉光波的干涉是干涉现象中最为常见的一种形式。
它是指当两束或多束光波相遇时，产生增强或消弱的现象。
其中最具代表性的实验是托马斯·杨的双缝干涉实验。
这个实验通过在等间距的两个狭缝前放置一束单色光，可以观察到在屏幕上出现一系列明暗相间的条纹。
这些条纹是由于两束光波相遇后干涉形成的。
2. 声波的干涉声波的干涉同样也是一种常见现象。
例如，在两个声源之间设置一个适当的距离，产生的声波就会发生干涉。
当两个声源的波峰相遇时，声波会形成增强，增加声音的响度；当波峰与波谷相遇时，声波会发生抵消，减弱或者消失。
这种声波的干涉现象在音箱、扬声器等声学设备中得到了广泛应用。
二、波的衍射现象波的衍射是指波传播到障碍物边缘或通过狭缝时发生弯曲和传播的现象。
这是波动本质的体现，也是波动现象的重要特征之一。
1. 光波的衍射光波的衍射是一种普遍存在的现象。
当光波通过一个狭缝或者绕过边缘传播时，会产生衍射效应。
最常见的例子是太阳光经过云层或者狭窄缝隙时，形成色彩斑斓的暈光现象。
这是因为光波在通过狭缝或者绕过边缘时，发生了弯曲和传播，形成了衍射。
2. 声波的衍射声波的衍射现象同样普遍存在。
例如，当声音从门缝中传播时，会发生衍射现象。
这种现象使得我们可以听到门后面的声音，而无需直接接触到声源。
此外，声波的衍射还在声纳、超声波医学成像等领域中发挥着重要作用。
三、机械波的干涉和波的衍射的应用机械波的干涉和波的衍射现象不仅在理论研究中有重要价值，而且在实际应用中也具有广泛的用途。
波的干涉、衍射、多普勒效应
A.质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B.该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7s
C.该波的传播速度可能为 2m / s D.该波的波长可能为 6m
2 减弱 加强
14.如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在t=0时刻的波 形图,已知甲波向左传,乙波向右传,请根据图中信息判断以下 说法正确的B是CD( )
由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象 B.两列波同时传到坐标原点 C.x=0.2cm处的质点开始振动时的方向沿+y方向 D.两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点
3．多普勒效应 (1)现象：观察者感到频率发生变化。 (2)条件：声源和观察者之间有相对运动。 (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。 (4)成因分析 ①接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内 接收到的完全波的个数，当波以速度v通过观察者时，时间t 内通过的完全波的个数为N＝vt/。 ②当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大； 当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小。
16.针对用单摆测重力加速度的实验,下面对实验误差的影响的 说法正确的是(AC) A.在摆长和时间的测量中,时间的测量对实验误差影响较大 B.在摆长和时间的测量中,长度的测量对实验误差影响较大 C.将振动次数n记为(n+1),测算出的g值比当地的公认值偏大 D.将摆线长当作摆长,未加摆球的半径测算出的g值比当地的公 认值偏大
2．(多选)如图所示，S是振源，M、N是挡板，其中N固定，M 可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的 办法是B( C ) A．增大S的振动频率 B．减小S的振动频率 C．M下移 D．M上移
声波的干涉和衍射
声波的干涉和衍射声波是一种机械波，它的传播受到干涉和衍射的影响。
干涉是指多个声波相遇并产生增强或减弱的效果，而衍射则是声波遇到障碍物或孔径时发生弯曲或扩散的现象。
在本文中，我们将探讨声波的干涉和衍射的原理以及其在实际应用中的重要性。
一、声波的干涉在声波的传播过程中，当两个或多个声源发出的声波相遇时，它们会互相干涉。
干涉可以分为两种类型：构造干涉和破坏干涉。
1. 构造干涉构造干涉是指当两个声波相位相同（或相位差恰好为整数倍的波长）且幅度相近时，它们的振幅将叠加，使得声压增强。
这种现象被称为增强干涉。
一个典型的例子是亮度扩音器。
亮度扩音器通过两个共振腔和一个音源来实现声音的放大。
当两个腔内的声波振幅相等、频率一致时，它们就会发生构造干涉，从而使得声音被放大。
2. 破坏干涉破坏干涉是指当两个声波相位相反（或相位差为奇数倍的波长）且幅度相近时，它们的振幅将抵消，使得声压减弱。
这种现象被称为减弱干涉。
一个常见的例子是噪声消除。
通过发出与环境噪声相反的声波，两者发生破坏干涉，可以抵消一部分噪声，从而降低噪音的影响。
二、声波的衍射当声波遇到一个孔径或障碍物时，它会发生衍射现象。
衍射是由于传播波遇到不连续介质或物体造成的波的传播方向发生改变的现象。
衍射现象可以用赛格尔公式来描述：衍射角正比于波长、孔径和入射角，反比于距离。
衍射的一个实际应用是声学音屏障。
音屏障通过具有一定孔径的结构来阻挡声波的传播，从而降低噪音的传播。
衍射现象使得声音的传播在一定程度上绕过音屏障的边缘，从而减少声音的传播效果。
三、声波的干涉和衍射在实际应用中的重要性声波的干涉和衍射在许多领域都有着重要的应用价值。
1. 音响系统在音响系统中，干涉和衍射现象对于音质的影响至关重要。
通过合理布置扬声器和调整音源的相位差，可以获得更好的音质，并避免干涉和衍射带来的负面效应。
2. 医疗影像在医疗影像领域，声波的干涉和衍射被应用于超声成像技术。
利用声波的干涉和衍射特性，可以对人体内部进行无创检查，帮助医生做出准确的诊断。
物理原理波的干涉与衍射
物理原理波的干涉与衍射物理原理：波的干涉与衍射一、引言波动理论是物理学中重要的研究领域，涉及各种波的行为和性质。
其中，波的干涉和衍射是波动理论中的两个重要现象。
本文将着重介绍波的干涉和衍射的基本原理及其应用。
二、波的干涉1. 干涉现象的定义干涉是指两个或多个波在特定条件下相遇时发生相互作用的现象。
干涉的结果取决于波的干涉相位差。
2. 干涉的分类干涉分为等厚干涉和等倾干涉两种类型。
等厚干涉是指波通过等厚介质产生的干涉现象，如牛顿环。
等倾干涉是指波通过等倾介质产生的干涉现象，如双缝干涉。
3. 干涉的原理干涉原理基于波的叠加原理，即波的合成等于各个波的矢量和。
干涉现象的出现是因为波的相位差引起的干涉条件改变。
4. 干涉的应用（1）干涉仪：干涉仪是利用波的干涉现象测量光的性质和物体的参数的仪器。
常见的干涉仪有迈克尔逊干涉仪和杨氏双缝干涉仪。
（2）涂膜技术：干涉技术可以应用于薄膜的制备和检测，用于提高光学元件的性能。
（3）干涉图案：干涉现象产生的干涉图案可以用于制作光栅、干涉滤波器等。
三、波的衍射1. 衍射现象的定义衍射是指波通过障碍物边缘或在有限孔径中传播时，波的传播方向和波前面发生弯曲和变形的现象。
2. 衍射的原理衍射原理基于海耶-菲涅尔原理，即波传播时，每个波前上的每个点都可以看作是波源，它们产生的次波相互叠加形成新的波前。
3. 衍射的特点（1）衍射现象的出现与波的波长和传播环境有关，有利于波的传播方向的弯曲。
（2）衍射现象在光学中明显，但也存在于其他波动现象中，如声波和水波。
4. 衍射的应用（1）光学衍射：衍射可以用于测量光的波长、制备光栅、研究光学仪器的分辨率等。
（2）声学衍射：衍射可以用于声学测量、超声波成像、喇叭和扩音器的设计等。
（3）电磁波衍射：衍射在天线设计、射频识别技术等方面有重要应用。
四、干涉与衍射的区别干涉和衍射是波的两种重要现象，它们之间存在一些区别：（1）干涉是在波的传播方向上相交的两个或多个波相互作用，衍射是波通过障碍物边缘或有限孔径时发生的波的弯曲与变形。
第二章 第5、6节 波的干涉、衍射 多普勒效应
[思路点拨] (1)形成干涉图样的所有质点都在不停地振动着，其位移的大 小和方向都在不停地随时间变化。 (2)对稳定的干涉,振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的。
解析：a 质点是波峰和波谷相遇的点,振动减弱。b 质点是波 峰与波峰的相遇点 ,c 质点是波谷与波谷的相遇点 ,振动都是加强 的。d 质点位于振动加强点的连线上，仍为振动加强的点，故 A 错,B 对。 某时刻振动加强或减弱的点位置是固定的,始终是加强或 T 减弱的,故 C 对。再过 后的时刻,a、b、c 三点虽然都处在平衡位 4 置,但 a 点振动仍减弱,b、c 两点振动仍加强,故 D 错。
(2)两个频率相同的同种波源，形成的干涉图样，以两波 源为中心向外呈辐射状延伸，形成振动加强线和减弱线，而 且加强线始终加强，加强线上各点都是加强点，加强点不是 位移大，而是振动加强，加强线与减弱线是以两波源为焦点 的一簇双曲线。 (3)频率相同的两列波叠加时，产生稳定的干涉图样，振 动加强区域和振动减弱区域的空间位置是不变的。
(2)现象解释： ①加强区：在某一时刻，两列波的 波峰(或波谷)同时到达某 一点，该质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的
振幅之和 。加强点形成的区域是加强区。 ___________
②减弱区： 某一时刻， 两列波的 波峰和波谷 同时到达某一点， 该质点振动的振幅等于两列波的 振幅之差 ， 减弱点形成的区域是 减弱区。若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零。 (3)波的干涉： ①定义：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 相互间隔、 位置 保持不变,这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。
②干涉图样 波的 干涉 中所形成的图样，如图所示。
波的干涉与衍射实验探究
波的干涉与衍射实验探究波的干涉与衍射是物理学中非常重要的现象，它们揭示了波动性质的奇妙特点。
通过实验研究，我们可以更深入地理解波的行为并应用于各个领域。
本文将探究波的干涉与衍射实验，并分析其原理和应用。
一、干涉实验波的干涉是指两个或多个波同时作用于同一区域产生相互干涉现象的过程。
最经典的干涉实验是杨氏双缝实验。
1. 实验装置杨氏双缝实验的装置主要包括一个光源、一块屏幕、两个狭缝、一个观察屏幕和一个测量仪器。
2. 实验过程首先，将光源置于适当位置，使其射出光线照射到一个屏幕上。
在此屏幕上开两个狭缝，并调整其距离和宽度。
然后，观察在观察屏幕上的干涉图案。
3. 实验结果观察屏幕上的干涉图案将呈现出亮和暗的条纹。
这是由于光波经过狭缝后，根据波的性质产生了相互干涉，导致波峰和波谷相遇时叠加或相消。
最终，形成明暗交替的条纹。
二、衍射实验波的衍射是指波在传播过程中遇到障碍物出现弯曲或扩散的现象。
衍射实验的经典实例是菲涅耳衍射。
1. 实验装置菲涅耳衍射实验的装置包括一个光源、一个狭缝、一个透镜和一个观察屏幕。
2. 实验过程首先，将光源置于适当位置，使其经过一个狭缝形成平行光。
当光线通过狭缝后，经过透镜使光线发生弯曲和扩散。
最后，通过观察屏幕观察到衍射图案。
3. 实验结果观察屏幕上将出现衍射图案，通常呈现出交替的明暗区域。
这是由于波传播过程中遇到障碍物产生的弯曲和扩散效应，导致波的干涉和相位差的变化。
三、应用波的干涉与衍射实验在各个领域中有广泛的应用。
以下是一些应用案例：1. 光学技术干涉与衍射实验为光学技术的发展提供了理论基础。
例如，干涉测量技术可以用于精确测量长度、角度和形状。
此外，衍射技术还可以应用于激光刻蚀、图像处理和光学信息存储等领域。
2. 材料科学通过干涉与衍射实验，可以研究物质的结晶形态、晶格结构和光学性质。
这对于新材料的研发和应用具有重要意义。
3. 声波与水波干涉与衍射实验不仅适用于光波，也适用于声波和水波。
波的干涉和衍射
二、波的干涉：
❖ 关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是
三、波的衍射
神 秘 的 佛 光
是在光的“衍射－反射”成像原理下形成的一种特殊光象， 学术界称为“宝光”。这是一种在云雾山地的地方常见的 一种大气光象，以往在峨眉山多见，故有“峨眉宝光”之 说。实际上，“宝光”在黄山、庐山、五台山等地山区， 甚至一些稍有起伏的平原地带也可以看到 。
三、波的衍射
防伪
❖ 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.
❖ 干涉的解释——减弱点
❖ 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．
二、波的干涉：
二、波的干涉：
双缝干涉 实验
激双屏
束
缝
光
屏上看到明暗相间的条纹
二、波的干涉：
P1
S1
S2 d
P
P
P1
单色光的干涉图样：
明暗相间的条纹，且条纹间距相等。 两相邻亮纹（或暗纹）间距离与光的波长有关。
二、波的干涉：
波的干涉、衍射及加强区减弱区判断
波的干涉、衍射及加强区减弱区判断1．关于波的干涉和衍射，正确的说法是（）A．有的波能发生干涉现象，有的波能发生衍射现象B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等C．波具有衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多D．在干涉图样中，振动加强区域的质点,其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小【答案】B【解析】本题考查的是对波的干涉和衍射现象的理解。
干涉与衍射是波的基本性质，所有波均可发生干涉和衍射，A错误；两列振动方向相同、频率相同、相位差恒定的波才会发生干涉，B正确；发生干涉的区域振动加强点始终加强减弱点始终减弱，合位移比原来任一波引起的位移都要大，振动最强点的位移始终最大，振动最弱点的位移最小,D错误；2．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（）A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B．光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果【答案】D【解析】光的干涉和衍射都是光波叠加的结果,从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理，在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。
干涉和衍射都是波所特有的现象。
白色光发生干涉。
衍射是都形成彩色条纹.所以D对。
思路分析:利用干涉与衍射的本质进行判断，还有干涉衍射的条纹特点。
试题点评：考查学社对干涉衍射本质的认识3．关于波的衍射,下列说法正确的是( ）．A．衍射是机械波特有的现象B．对同一列波,缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长【答案】D【解析】衍射是一切波特有的现象，选项A、C错误；发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或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，选项B错误；声波的波长1.7 cm到17 m之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，由于声波的波长较长，所以声波容易发生明显的衍射现象，选项D正确．4．如图所示,圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是( ）．A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射【答案】B【解析】衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话,它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错；衍射现象主要体现一个“绕"字,所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项B对、D错．5．两列波在某区域相遇，下列说法中正确的是（)．A．两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰B．由于一切波都能发生干涉,故这两列波相遇一定能产生干涉图样C．若这两列波叠加后，出现某些区域振动加强，某些区域振动减弱，这两列波发生了干涉D．在两列波重叠区域里，任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和【答案】ACD【解析】根据波的独立传播原理，选项A正确；一切波都能发生叠加，但是要产生干涉图样则两列波必须具备频率相同、相位差固定的条件，选项B错;若两列波叠加,出现某些区域振动加强、某些区域振动减弱的现象，这就是波的干涉，选项C正确；根据波的叠加原理，选项D正确．6．在开展研究性学习活动中,某校同学进行了如下实验：如图所示，从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处，并可以从T处监听声音，左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最小的声音,设声速为v，则该声音的频率为 ( ）．A.2vB.2vlC.4vlD.8vl第1页共16页◎第2页共16页第3页 共16页 ◎ 第4页 共16页【答案】C【解析】当第1次听到最小的声音，说明SBT 和SAT 的路程差是这一频率声波的半个波，从而相互消弱，则2l ＝2λ,而λ＝v f，故f ＝4vl ，C 选项正确． 7．图中,在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播，波速v ＝400 m/s.为了接收信号，在x ＝400 m 处设有一接收器A(图中未标出)．已知t ＝0时,波已经传播到x ＝40 m,则下列说法中不正确的是（ )．A ．波源振动的周期为0.05 sB ．x ＝40 m 处的质点在t ＝0。
- 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)。
课堂练习
8、如图所示，A、B为两个完全相同的相干 波源，它们产生的两列波在AB连线的中垂 线上的P点相遇时，则（ AD ） A、P点振动始终加强 B、P点振动有时加强，有时减弱 C、P点位移始终等于振幅 D、P点位移有时为零
课堂练习 9、频率相同的两列波发生干涉现象时，有（ D ） A、某一点如果是两列波的波峰与波峰相遇，经过 半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列 波的波谷相遇 B、某一点如果是两列波的波谷与波谷相遇，经过 半个周期，在这一点则是第一列波的波谷与第二列 波的波谷相遇 C、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波 谷相遇，经过半个周期，在这一点则是两列波的波 谷相遇 D、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波 谷相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的 波谷与第二列波的波峰相遇
实验模拟
水波传递中遇到与波长差不多尺寸的小孔时：
衍生波源Q
波源P
水波传递中通过小孔时，相当于在小孔处衍生 出一个新的与波源P类似的波源Q，称为子波源。
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、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？
课堂练习
10、如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振 动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时 刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的 a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（ BC ） A、该时刻a质点振动最弱， b、c质点振动最强，d质点 振动既不是最强也不是最弱 B、该时刻a质点振动最弱， b、c、d质点振动都最强 C、a质点的振动始终是最弱的， b、c、d质点的振动始终是最强的 D、再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各 自的平衡位置，因此振动最弱
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 ）
思考与讨论
3、医院中有一种“B超”仪器，常用来探测 人体内脏的位置及发现可能的病变，这种仪 器为什么要使用超声波而不用普通的声波？
1）超声波的频率范围为大于20000Hz，其相应波 长小于17mm； 2）超声波频率高，故超声 波能量大，才容易穿透皮 肤和组织； 3）超声波波长短，不易衍 射，在一定距离内沿直线 传播，方向性好，故所拍 图像清晰。
绳 波 叠 加
实验研究
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。
1、相遇前
2、相遇时刻 3、相遇过程
4、相遇后
一、波的叠加原理
1、波传播的独立性
几列波相遇之后， 仍然保持它们 各自原有的特征（频率、波长、振幅、 振动方向等）不变，并按照原来的方向 继续前进，好象没有遇到过其他波一样 互不干扰.
把相应的振动最激烈的质点连起来，就是振动加强区；相应 的振动最不激烈或静止的质点连起来，就是振动减弱区，且振动 加强区和振动减弱区是相互间隔着出现的。
特征—— 振动加强区的 质点振动总是 加强且振幅最 大，振动减弱 区的质点振动 总是减弱且振 幅最小。
思考与讨论
为什么两列波相遇时能出现振动始终加强的区域呢？
课堂练习 11、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 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
1、定义： 频率相同的两列波叠加，使某些区域质点 的振动始终加强，另一些区域质点的振动始终减弱， 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
水波干涉图样
水波干涉俯视图样
二、波的干涉
水波干涉图样
二、波的干涉
水波干涉俯视图样
二、波的干涉
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，质点的位移都是最大，等于这两列波的 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。
思考与讨论
为什么两列波相遇时能出现振动始终减弱的区域呢？
实例 : a 众多说话声中,能辨别出某个人的声音
b 乐队中各乐器演奏的独立性.
想一想
在两列波重叠的区域里， 任何一个质点的振动是怎 样的呢？ 看动画
绳 波 叠 加
2、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 传播时引起的位移的矢量和．
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。
波的衍射实例
1 、衍射是波特有的现象，一切波都能 发生衍射。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。 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
6、如图所示两列波相向传播，当它们相
遇时在图所示的甲、乙、丙、丁中，可能 的是 (A )
甲 甲
乙
乙
丙 丙
丁 丁
A．图乙、丙 C．图乙、丙、丁
B．图甲、乙 D．图甲、乙
课堂练习
7、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
x1
x1 x2
x2
2、振动减弱区的质点到两波源的距离之差等于半个波长 的奇数倍。即： （ n = 0,1,2, …… ） x x1 - x 2 2n 1 2
生活中波的干涉实例
生活实例：声波的干涉——操场上装有很 多个相同的扬声器，当它们同时发声时，若绕 操场一周，将会听到某些地方声音加强，某些 地方声音减弱。
注意：波的干涉是波的叠加的特殊情 形，一切波都能发生干涉。
思考与讨论
振动加强的区域始终加强是不是指 该处的质点的振动位移总是为最大值？ 振动减弱的区域始终减弱是不是指该处 的质点的振动位移总是为最小值？
结论：振动加强（或减弱）的区域是指 质点的振幅达最大值（或最小值），而 不是指振动的位移，因为不管是加强区 还是减弱区，质点都在作振动，它们的 位移是时刻在变化的。
思 考 讨 论 ：
振动加强区的质点到两波源之间的距离有什么规律？ 减弱区呢？
x1
x1 x2
x2
1、振动加强区的质点到两波源的距离之差等于波长的整
数倍或半个波长的偶数倍。即：
x x1 - x 2 2n
2
（n = 0,1,2,……）
思 考 讨 论 ：
振动加强区的质点到两波源之间的距离有什么规律？ 减弱区呢？
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。实验研究想一想
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。
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。
形成稳定干涉图样的条件
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。 产生稳定的干涉图样的条件：两列波的频 率相同，相位差恒定，且振幅相差不多。
思考与猜想
在机械运动中，当运动的小球碰到障碍 物时，将会发生什么现象？若运动的小球碰 到小孔呢？若两小球相碰呢？
波动是一种非常特殊的运 动形式，如果是正在传递的机 械波，碰到了上述的三种情况， 又会看到什么现象呢？
五、波 的 衍 射
生活现象
池塘中两水波相遇时，会发生什么现象呢？
实验研究
两个在绳中相向传播的机械波相遇，会发生 什么现象呢？
三、波的衍射
思考：海面有大小不 一的礁石，水波遇上它们 时会有什么不同呢？
实验演示 1、定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象。
实验研究 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、缝或障碍物的
宽度比波长大得越 多，衍射现象越不 明显； 2、缝或障碍物的 宽度与波长相差不 多时，有明显的衍 射现象。
课堂练习
5、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正 确的是（ BCD ） 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，相互听得清楚， 这说明声波在相遇时互不干扰