波的干涉和衍射完整版.ppt

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加强点和减弱点满足的条件： p
（1）加强点 波峰与波峰或波谷与波谷相遇； 加强点与两个波源的距离差：
的 r1
r2
s的1 s的2
△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……）
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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”
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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
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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
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3.干涉的解释
x1
0
t
x2
0
t
P
x
0
t
P点振动最强（振幅为A1＋A2）
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x1
0
t
x2
Q
0
t
x
0
t
Ｑ点不振动（பைடு நூலகம்幅为零）
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• 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．
十分明显.
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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。
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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
§2.3 波的干涉和衍射
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1
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。
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2
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。
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3
一、波的衍射 １．现象：波可以绕过障碍物或通过小 孔继续传播的现象叫做波的衍射．
B、减小波源的频率
C、将N板上移一些
D、将N板下移一些
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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？
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不会
视频13
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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
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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
自的运动状态继续传播，彼此之间没有互相影响。
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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。
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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。
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• 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.
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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．
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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。
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振动加强 振动减弱
振动加强
振动减弱
振动加强
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振动加强
振动减弱
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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。
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• 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.
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x1
0
t
x2
Q
0
t
x
0
t
Ｑ点振动最弱（振幅为｜优A选文1－档 A2｜）
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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 优选文档
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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．
“闻其声而不见其人” 泰山 ”
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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
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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 ） 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
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课堂练习
3、下列关于波的衍射图象正确的是（ BC）
注意:有孔衍射的子波源在小孔处
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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