波的衍射和干涉

1、波的衍射和干涉波的衍射和干涉1.1.波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的波的衍射衍射。一一. . 波的衍射波的衍射2.2.用惠更斯原理解釋衍射現(xiàn)象用惠更斯原理解釋衍射現(xiàn)象水波通過狹縫后的衍射圖樣水波通過狹縫后的衍射圖樣結(jié)論：結(jié)論： 窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現(xiàn)象； 窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯； 窄縫寬度跟波長相比非常大時，水波將直線傳播，觀察不到衍射現(xiàn)象3 3、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件： 只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小跟波長相差不多，或者比波長更小時

2、，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象演演 示示 在一根水平繩的兩端向在一根水平繩的兩端向上抖動一下，就分別有兩個上抖動一下，就分別有兩個凸起狀態(tài)凸起狀態(tài)1和和2在繩上相向傳在繩上相向傳播（圖播（圖12.6-1甲）甲） 觀察兩個凸起隨后的傳觀察兩個凸起隨后的傳播情況。播情況。 在介質(zhì)中常常有幾列波同時傳播，例如把兩在介質(zhì)中常常有幾列波同時傳播，例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘，就有兩列波在水塊石子在不同的地方投入池塘，就有兩列波在水面?zhèn)鞑ァ闪胁ㄏ嘤鰰r，會不會像兩個球相遇那面?zhèn)鞑?。兩列波相遇時，會不會像兩個球相遇那樣樣改變改變原來的運動特征呢？原來的運動特征呢？1 1、波傳播

3、的獨立性、波傳播的獨立性 幾列波相遇之后，幾列波相遇之后， 仍然保持它們各自原仍然保持它們各自原有的特征（頻有的特征（頻、波長、振幅、振動方向等）、波長、振幅、振動方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒有遇到過其他波一樣互不干擾有遇到過其他波一樣互不干擾. .二、波的疊加二、波的疊加2 2、波的疊加原理、波的疊加原理 在幾列波在幾列波重疊的區(qū)域重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點振動的時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和矢量和

4、現(xiàn)象：現(xiàn)象：兩列頻率相同的水波相遇后，在兩列頻率相同的水波相遇后，在它們重疊的區(qū)域里出現(xiàn)了一條條從兩個它們重疊的區(qū)域里出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域區(qū)域和和激烈振動的激烈振動的區(qū)域區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上，這兩種區(qū)域在水面上的的位置位置是是固定固定的，而且的，而且相互隔開相互隔開。想一想想一想想一想想一想 兩列頻率相同的波相遇時，在它們重疊的兩列頻率相同的波相遇時，在它們重疊的區(qū)域會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？區(qū)域會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們先觀察下面的現(xiàn)我們先觀察下面的現(xiàn)象。象。1. 1. 頻率頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的

5、振動加強加強，某些區(qū)域的振動某些區(qū)域的振動減弱減弱，而且振動加強和減弱的區(qū)域互，而且振動加強和減弱的區(qū)域互相間隔相間隔, ,這種現(xiàn)象叫做波的干涉這種現(xiàn)象叫做波的干涉. .所形成的圖樣叫做干所形成的圖樣叫做干涉圖樣。涉圖樣。三、波的干涉三、波的干涉水波干涉圖樣水波干涉圖樣水波干涉俯視圖樣水波干涉俯視圖樣P點是振動加強點的條件是：點是振動加強點的條件是：P點是振動減弱點的條件是：點是振動減弱點的條件是：)321(2/) 12(21，nnSSS 2 2、加強點和減弱點的條件、加強點和減弱點的條件 如圖如圖A、B是兩個振動情況相同的波源，是兩個振動情況相同的波源，點點P到到A、B距離分別是距離分別是S1 和和S2 ，則：，則：)210(21，nnSSS 3、產(chǎn)生干涉的必要條件：、產(chǎn)生干涉的必要條件： 注意：注意：雖然干涉是波的疊加的結(jié)果，但疊加雖然干涉是波的疊加的結(jié)果，但疊加未必都產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。未必都產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。聲波也能發(fā)生干涉。聲波也能發(fā)生干涉。 不僅水波和聲波能發(fā)生一干涉，不僅水波和聲波能發(fā)生