12.4《波的衍射和干涉》课件

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波的干涉和衍射(课堂PPT)

波的干涉和衍射(课堂PPT)
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四、波的干涉
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:a.频率必须相等。b.振动方向一致 (同类波)c.相差恒定
4.对振动加强区和振动减弱区的判断:
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四、波的干涉
假设在两列波的叠加区域有一个P点,它到两 列波源的距离分别为S1、S2,两列波的波长 为λ。
矢量和.
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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。
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四、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. 学科网
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四、波的干涉
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.
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四、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.
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
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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.

人教版物理(选修3-4)课件:12.4波的衍射和干涉(33页)

人教版物理(选修3-4)课件:12.4波的衍射和干涉(33页)

A.该时刻质点O正处在平衡位置 B.P、N两质点始终处在平衡位置 C.随着时间的推移,质点M向O点处移动 D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位 置
【解析】
波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇的点为振动加
强点,波峰与波谷相遇的点为振动减弱的点,在波的传播方向 上,加强点的连线为加强区,减弱点的连线为减弱区,不管波 如何叠加,介质各质点均在各自的平衡位置附近振动.本题考 查对干涉图样的认识,由图可知,图中O、M为振动加强的 点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,因此A选项错误;N、P 为振动减弱的点,又因两列波振幅相同.因此N、P两点振幅
(2)振动减弱点 如图①所示,以波源S1、S2分别将波峰、波谷传到b点时 开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图③甲、 乙所示,当两列波重叠时,质点b同时参与两个振动,合振动 图象如图③丙所示.
①从波源S1、S2发出的两列波传到振动减弱的b点是反相 (即振动步调相反)的,引起b点的振动方向相反,振幅为A=|A1 -A2|. λ ②两波源S1、S2到振动减弱的b点的距离之差Δx=(2k+1) 2 (k=0,1,2,„). ③振动减弱的b点并非一定不振动,只是振幅最小,等于 两列波的振幅之差. ④振动减弱的点都在图①中虚线上.
第四节
波的衍射和干涉
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1.知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条 件. 2.理解波的叠加原理. 3.知道什么是波的干涉现象及其产生条件. 4.会用波的衍射、干涉现象解释相关问题.
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、波的衍射 1.定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象. 2.发生明显衍射现象的条件: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. 3.波的衍射的普遍性:一切波都能发生衍射,衍射是波 特有的现象.

波的衍射和干涉 课件

波的衍射和干涉 课件

【探究归纳】 1.波的叠加 (1)波在空间的传播是独立的,互不影响. (2)两列波在空间某点的合位移等于两列波在该点位移的矢量 和.
2.干涉图样的特征 (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(加强区与减弱区不随时 间变化). (3)加强区与减弱区互相间隔. 3. 产生干涉的两个必要条件 (1)两列波的频率相同. (2)两波源的相位差保持不变.
(2)实验现象的解释 ①加强点:两列波相遇引起的介质中的某些质点振动_始__终__加 强,这些质点的振动最剧烈,它们振动的振幅等于两列波的_振__ _幅__之__和__,即A=A1+A2 ②减弱点:两列波相遇引起的介质中的某些质点振动_始__终__相互 削弱,它们振动的振幅等于两列波的_振__幅__之__差__,即A=|A1A2|;若两列波的振幅相同,则这些质点振动的合振幅就等于 零,水面保持_平__静__.
(2)振动加强点的振动总是加强,但并不是始终处于波峰或波 谷,它们都在平衡位置附近振动,有的时刻位移为零,只是振 幅为两列波振幅之和,显得振动剧烈. (3)振动减弱点的振动始终减弱,其位移的大小始终等于两列 波分别引起的位移大小之差,即振幅为两列波振幅之差.如果两 列波的振幅相同,则振动减弱点将会总是处于静止状态,并不 振动.
探究波的干涉 1.探究两列波的叠加 在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,演示两列波相向传 播并相遇的现象.思考以下问题: (1)两列绳波相遇时,发生了什么现象? 提示:相遇区的质点振动幅度加大了.
(2)若两列绳波的振幅均为A,则在两绳波的叠加区内,加强点 和减弱点的振幅各多大? 提示:两列绳波相遇叠加时,加强点的振幅为两列绳波振幅之 和,即为2A,减弱点的振幅为两列绳波振幅之差,即等于零, 不再振动.

高中物理 第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉课件

高中物理 第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉课件

读一读
辨一辨
(3)两列波叠加时,质点的总位移一定变大。 ( ) 解析: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。 答案:× 2.探究讨论。 (1)教材波的衍射的演示中图12.4-1中甲、乙哪个图象衍射现象 更明显? 答案:乙图象衍射现象更明显。 (2)医院中探测仪器“B超”为什么用超声波而不用普通声波? 答案:超声波的波长短,不易发生衍射,故波能反射回来并被接 收。
1.衍射是波特有的现象 (1)一切波都能发生衍射现象,只是有的明显,有的不明显。 (2)波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。 (3)波长较长的波容易产生明显的衍射现象。 2.关于衍射的条件 应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以 发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸 跟波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。 3.波的衍射实质分析 波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发 出的与原来同频率的波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。 波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
辨一辨
二、波的叠加与波的干涉
阅读教材第33~35页,了解波的叠加原理、波的干涉现象、产生
干涉的条件。
1.什么是波的叠加原理?
答案:几列波相遇时能够保持各自的运动特征,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。
2.什么是波的干涉?
答案:B
探究一
探究二
问题导引 名师精讲 典例剖析
对波的叠加、波的干涉现象的理解 如图所示,操场中两根竖直杆上各有一个扬声器,接在同一扩音 机上,一位同学沿着AB方向走来,他听到的声音会有什么变化?为什 么?

12.4波的衍射和干涉

12.4波的衍射和干涉

第四节波的衍射和干涉教学目标(一)知识与技能1. 知道波发生明显衍射的条件。

2.知道衍射是波特有的现象。

3.知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。

4.知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象(二)过程与方法提高学生从实验现象总结规律的能力。

(三)情感、态度与价值观通过对衍射现象和干涉现象的学习,使学生学会从现象中发现规律的方法。

教学重点:波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件教学难点:对产生明显衍射现象的条件的理解、对稳定的波的干涉图样的理解教学方法:实验演示和多媒体辅助教学。

教学过程:一、波的衍射(一)引入新课大家都熟悉“闻其声不见其人”、“隔墙有耳”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)新课教学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物,观察水波绕过障碍物传播的情况.由此给出波的衍射定义.让学生仔细观察演示现象.因为演示实验的不稳定,所以再用计算机多媒体演示衍射现象.请学生思考讨论后给出定义,教师请学生回答并展示:波绕过障碍物的现象,叫做波的衍射.引导学生观察:在水槽中放入一个有孔的障碍物,水波通过孔后也会发生同样的现象——衍射现象.再请学生看教材中的插图,解释“绕过障碍物”的含义.2、发生明显波的衍射的条件:在前面观察的基础上,引导学生进行下面的观察:①在不改变波源的条件下,将障碍物的孔由较大逐渐变小.可以看到波的衍射现象越来越明显.②引导学生思考障碍物的大小变化也会引起上述现象吗?由此得出结论:障碍物越小,衍射现象越明显.③在不改变障碍物大小的条件下,使水波的波长逐渐变大或逐渐变小.请学生回答是否也出现上述现象.引导学生得出结论:当障碍物的大小与波长相差不多时,波的衍射现象较明显.(课件展示)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.最后告诉学生:波的衍射现象是波所特有的现象.(只有明显与不明显)3、应用请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象,举例说明:例1、俗话说:“隔墙有耳”:是声波的衍射现象,既声音绕过障碍物到了耳朵.例2、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.二、波的干涉(一)引入新课教师:前面研究的波的衍射现象,是从波源发出的一列波的传播特性。

2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件

2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件
留意:一切波都能发生衍射,而要发生明 显的衍射现象须满足上述条件,当不满足 上述条件时,衍射现象仍存在,只不过是 衍射现象不明显,不易被我们观看到
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时,位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后,各列波独立传播
2、波叠加原理:
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加,使某些区 域的振动加强,有些区域的振动减弱,并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔, 这种现象叫做波的干预,形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样.而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样,则需要满足确定 的条件.
——减弱 ——加强
〔n=0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻,,在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相,遇经,过经半过个半周个期周,期就,变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波,谷在这相一遇点.,波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的, 质时点,振质动点的的振位幅移等最于大两,列等波于的两振列幅波之的差振,幅假之设和两;列 波因的此振在幅这一一样点,,质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强,点水,面保 持质安点静的.振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来,为振动加强区; 相应的振动最不猛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.
留意: 〔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〕,由于位移是 在时刻变化的.

波的衍射和干涉(含多个演示动画)课件

波的衍射和干涉(含多个演示动画)课件
衍射现象
衍射类型 衍射公式
干涉动画
干涉现象
展示两列波相遇时产生干涉的现 象,说明干涉是波的叠加产生加
强或减弱的现象。
干涉类型
介绍不同类型的干涉,如驻波和 行波干涉,并解释它们在实验中
的应用。
干涉公式
介绍干涉的定量公式,如波动方 程和干涉相长公式,并解释其在
理论分析中的作用。
综合演示动画
综合演示 实验分析 应用实例
CATALOGUE
结论与总结
结论
衍射是波绕过障碍物继续传播 的现象,是波特有的性质。
干涉是两列频率相同的波相互 叠加,形成稳定的强弱分布的 现象。
衍射和干涉是波动性质的重要 表现,在生产和生活实际中有 广泛的应用。
总结
本课件介绍了波的衍射和干涉的 基本概念、产生条件、现象和应
用。
通过动画演示和实验视频,帮助 学生深入理解衍射和干涉的原理
当两列或多列波相遇时,它们相互叠 加形成干涉现象。
反射
当波遇到较大的障碍物时,波会被反 射回来,形成反射现象。
CATALOGUE
波的干涉
干涉现象
干涉现象定义 干涉现象的实例 干涉现象的特点
干涉原理
干涉原理概述
1
干涉原理的数学描述
2
干涉原理的应用
3
干涉分 类
CATALOGUE
演示动画
衍射动画
CATALOGUE
实验操作
衍射实验
准备实验器材
包括光源、狭缝、屏幕等。
操作步骤
调整光源和狭缝的位置,观察衍射现象,记录实验数据。
数据分析
分析衍射图像,计算衍射角、衍射强度等参数,并与理论值进行 比较。
干涉实验
准备实验器材

新疆兵团农二师华山中学高中物理 12.4 波的衍射和干涉课件 新人教版选修3-4

新疆兵团农二师华山中学高中物理 12.4 波的衍射和干涉课件 新人教版选修3-4

?
d
波绕过障碍物区域少
衍射现象明显
λ
?
衍射现象不明显
d
一、波的衍射
研究 λ 水波槽实验:
? 明显衍射
d
起波器
电动机的振动
发波水槽
毛玻璃屏幕 反射镜
2、发生明显衍射的条件
Байду номын сангаас
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样
不明显 d
λ
d>λ 明显
d λ
明显
d
d≈λ
λ
d<λ
2、发生明显衍射的条件 在狭缝宽度d一定,不同波长的水波的衍射
二、波的干涉
2、 产生波的干涉的条件:
(1)两波源的频率相同。 (2)振动方向相同。
(3)相位差恒定。
二、波的干涉----干涉图样
二、波的干涉----波特有的现象
3、干涉图样的特点:
①振动加强点始终加强,振动减弱点始 终减弱。
②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。
③振动加强点是指振幅较大的点,不是 位移始终最大。 ④干涉图样中,不只有振动加强的质点 和振动减弱的质点。
日晕----光的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象? 声波波长:1.7cm-----17m 光波波长:0.4um-----0.7um
一、波的衍射
总结:
1、衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍 射现象。 2、衍射现象总是存在的,只有明显与不明显 的差异。 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,仅是发生明显衍射的条件 4、一般情况下,波长较大的波容易产生明 显的衍射现象。
声波的叠加
二、波的干涉 ②叠加原理
研究两列波相遇时位移的特点

《波的干涉和衍射》课件

《波的干涉和衍射》课件

06
CATALOGUE

04
波的干涉现象及其产生 条件
波的衍射现象及其产生 条件
干涉和衍射的区别与联 系
干涉和衍射在日常生活 和生产中的应用
思考题与习题
思考题:如何理解波的干涉和衍射现 象的本质?
2. 举例说明干涉和衍射在日常生活和 生产中的应用。
习题:1. 简述波的干涉和衍射现象的 区别。
实际应用中的选择
在实际应用中,根据需要解决的 问题和条件,可以选择使用干涉
或衍射的方法。
在研究波动特性、测量波长、研 究波动叠加规律等方面,干涉是
常用的方法。
在研究波的传播规律、绕过障碍 物传播等方面,衍射是常用的方
法。
04
CATALOGUE
干涉和衍射在生活中的应用
声波的干涉和衍射
声波的干涉
当两个或多个声波相遇时,它们会相互叠加,产生加强或减弱的现象。例如,双 簧管发出的两个相同频率的音波在特定位置叠加,产生稳定的干涉现象,形成悦 耳的和音。
02
干涉的结果是某些区域振动加强 ,某些区域振动减弱,从而形成 稳定的强弱分布。
波的干涉条件
频率相同
具有相同的振动方向
参与干涉的各波源的振动频率必须相 同。
参与干涉的各波源需要有相同的振动 方向,这样才能保证某些区域振动加 强,某些区域振动减弱。
有恒定的相位差
参与干涉的各波源需要有恒定的相位 差,这样才能保证波的叠加是有规则 的。
《波的干涉和衍射》ppt 课件
CATALOGUE
目 录
• 波的干涉现象 • 波的衍射现象 • 波的干涉与衍射的区别与联系 • 干涉和衍射在生活中的应用 • 实验:观察波的干涉和衍射现象 • 总结与思考
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衍射现象明显
衍射现象不明显
λ? d
水波槽实验

研究 λ明显衍射d起波器电动机的振动
发波水槽
毛玻璃屏幕 反射镜
发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。 不明显

d>λ
明显
明显
d
λ
d≈λ
λ
d
d<λ
发生明显衍射的条件
在狭缝宽度d一定,不同波长的水波的衍射。
λ1= 0.3d
难点突破:本节课的难点是波的干涉图样,通过观察水槽 中水波的干涉,归纳总结出波发生明显的干涉的条件及原因。
——水波
水波遇到障碍物像球一样被弹回了吗?
一、波的衍射
1.概念:波可以绕过障碍物继续传播的现象
障碍
阴影区 阴影区

波源
两幅水波通过孔缝衍射照片对比
λ
?
d
波绕过障碍物区域多
λ
?
d
波绕过障碍物区域少
光波波长:0.4um-----0.7um
1.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象。 2.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异。 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,
仅是发生明显衍射的条件。 4.一般情况下,波长较大的波容易产生明显的衍射现象。
例:以下关于波的衍射的说法中正确的是( C )
A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象 B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显 C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显 D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,
才会发生明显的衍射现象
波的叠加
雨滴下落不同步,相差也不恒定
1.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 过其它波一样。
s n ——加强
s (2n 1) ——减弱
2
例.如图所示,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度的大小相 等,其中一列沿x方向传播(图中实线所示),一列沿负x方向
传播(图中虚线所示),这两列波的频率相同,振动方向均沿 y轴,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的 是x= 2、6 的点,振幅最小的是x= 4、8 的点。
振源1
振动减弱
两波源:频率相同、振动方向相同、相差恒定
加 强
减 弱
波的干涉
频率相同,振动方向相同,相差恒定的两列波叠加,使某 些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动 加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉,形成 的图样叫做干涉图样。
产生波的干涉的条件:
(1)两波源的频率相同 (2)振动方向相同 (3)相位差恒定
干涉图样
干涉图样的特点:
①振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱。 ②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 ③振动加强点是指振幅较大的点,不是位移始终最大。 ④干涉图样中,不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。
5λ 5λ 3.5λ

加强点和减弱点的分布规律
若两波源振动情况完全相同 到两波源的路程差(波程差)△s满足:
λ2= 0.5d
λ3= 0.7d 明显
实验表明: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。
(1)比波长大能发生明显衍射吗? (2)能说成是发生衍射现象的条件吗?
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
日晕——光的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象? 声波波长:1.7cm---17m
光波

声波的叠加
②研究两列波相遇时位移的特点
在两列波重叠的区域内,介质中的质点同时参与两种振动, 其振动的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。
本质:位移的合成
③叠加原理


振动加强
振幅增大
峰 谷
振动减弱
振幅减小
实验: 两波源:频率相同、振动方向相同、相差恒定。
侧视图
平面图
振动加强
振源2
1.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。 知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。 知道衍射现象是波特有的现象。
2.了解波的叠加原理。 3.通过实验,认识波的干涉现象和波的干涉图样。
知道波发生明显干涉现象的必要条件。 知道干涉现象是波所特有的现象。
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。 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。
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