波的干涉和衍射課件

§2.3波的干涉和衍射兩列波相向運行，相遇時會不會像兩個球相遇那樣改變它們原來的運動狀態(tài)呢？想想？一不會視頻

結(jié)論：兩列波相遇時，位移發(fā)生變化；相遇后，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，都保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此之間沒有互相影響。1、相遇前2、相遇時刻3、相遇過程4、相遇后實驗研究

波在相遇時仍然能夠保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，相遇的波一旦脫離接觸又會按照原來的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播。波的獨立傳播特性

兩列頻率相同的波相遇時，在它們相遇的區(qū)域會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們先觀察下面的現(xiàn)象。想一想實驗研究由此可知：

兩列波相遇后，在水面上出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開。1、定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，而且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互隔開的現(xiàn)象叫做波的干涉。

2、干涉圖樣：由波的干涉所形成的圖樣波的干涉(interference)x10tx20tx0tPP點振動最強（振幅為A1＋A2）3.干涉的解釋如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇時，質(zhì)點的振幅最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點，始終是兩列波干涉的加強點，質(zhì)點的振動最激烈.x10tx20tx0tQＱ點振動最弱（振幅為｜A1－A2｜）如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點，兩列波引起的振動始終是減弱的，質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點振動的振幅就等于零，水面保持平靜．

（1）加強點波峰與波峰或波谷與波谷相遇；加強點與兩個波源的距離差：△r=r2-r1=kλ（k=0，±1，±2，±3……）（2）減弱點波峰與波谷相遇；減弱點與兩個波源的距離差：△r=r2-r1=(2k+1)λ/2（k=0，±1，±2，3……）加強點和減弱點滿足的條件：的的s1s2r1r2的p波的干涉圖樣波的干涉示意圖。白實線表示波峰所在位置，白虛線表示波谷所在位置3、產(chǎn)生干涉的條件兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣．而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定的條件．

產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率必須相同．

4、一切波（只要滿足條件）都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉和衍射一樣都是波特有的現(xiàn)象．1.關(guān)于兩列波的干涉現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.任意兩列波都能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同C.在振動減弱的區(qū)域，各質(zhì)點都處于波谷D.在振動加強的區(qū)域，有時質(zhì)點的位移等于零練習(xí)：答案：BD2.下列說法正確的是（）A.兩列波相遇時，可以相互穿過繼續(xù)傳播，只在重疊區(qū)域發(fā)生疊加B.兩列波疊加區(qū)域的任何介質(zhì)質(zhì)點的實際位移是兩列波單獨引起位移的矢量和C.兩列波相遇時,一列波對另一列的影響叫干涉D.干涉是特殊條件下疊加現(xiàn)象，兩個頻率相同的波源振動產(chǎn)生的波可能發(fā)生干涉象ABCD3.兩列波長相同的水波發(fā)生干涉，若在某一時刻，P點處恰好兩列波的波峰相遇，Q點處兩列波的波谷相遇，則（）A．P點的振幅最大，Q點的振幅最小B．PQ兩點的振幅都是原兩列波的振幅之和C．PQ兩點的振動周期同D．PQ兩點始終處在最大位移處和最小位移處BC4.如圖所示，S1、S2是兩個頻率相等的波源，它們在同一種介質(zhì)中傳播，以S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線）則以下說法正確的是：（）A．質(zhì)點A是振動加強點B．質(zhì)點D是振動減弱點C．再過半周期，質(zhì)點B、C是振動加強D．質(zhì)點A始終處于最大位移

A6.如圖所示，是水波干涉示意圖，S1、S2是兩波源，A、D、B三點在一條直線上，兩波波源頻率相同，振幅等大，就圖中標出的各點，回答振動加強點是

，振動減弱點是

（圖中實線表示波峰，虛線表示波谷）。AS1S2BDCEADBCE7、如圖所示兩個頻率與相位、振幅均相同的波的干涉圖樣中，實線表示波峰，虛線表示波谷，對疊加的結(jié)果正確的描述是()A．在A點出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過半個周期該點還是波峰B．B點在干涉過程中振幅始終為零C．兩波在B點路程差是波長的整數(shù)倍D．當C點為波谷時，經(jīng)過一個周期此點出現(xiàn)波峰BS1S2ABDC波的干涉1.概念:頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強、某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉.

2.干涉條件:兩列波的頻率和振動方向相同3.注意:發(fā)生干涉時，加強區(qū)域和減弱區(qū)域的位置是確定的，即加強點始終加強，減弱點始終減弱.不論是加強區(qū)還是減弱區(qū)各質(zhì)點都做與波源相同的振動，各質(zhì)點的位移是周期性變化的.小結(jié)：生活中的物理現(xiàn)象實例1.在水塘里，微風激起的水波遇到突出水面的小石子、蘆葦，會繞過它們繼續(xù)傳播，好象它們并不存在。實例3.一葉障目不見泰山

光的“轉(zhuǎn)彎”現(xiàn)象卻很難被觀察到。實例2.聞其聲不見其人。聲波“繞彎”？生活中的物理現(xiàn)象１．現(xiàn)象：波可以繞過障礙物或通過小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射．一、波的衍射1.一切波都能發(fā)生衍射2.衍射是波特有的現(xiàn)象說明：波可“繞彎”小孔小孔進一步研究證明：當障礙物或狹縫的尺寸比波長小或跟波長相差不多時，衍射現(xiàn)象十分明顯.二、什么條件下會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象？障礙物尺寸較小，幾乎無阻擋“繞彎”明顯尺寸較大，“繞彎”不明顯孔的尺寸較小“繞彎”明顯尺寸較大“繞彎”不明顯演示在水槽里放兩塊擋板，中間留有一個狹縫，觀察水波通過狹縫后的傳播情況。

保持水波的波長不變，改變狹縫的寬度，觀察水波的傳播情況有什么變化?！奥勂渎暥灰娖淙恕薄耙蝗~障目,不見泰山”but已知聲波的波長范圍是1.7cm到17m，而可見光的波長范圍在0.4μm到0.8μm三、你現(xiàn)在能予以解釋嗎?ABD1、下列關(guān)于波的衍射說法正確的是（）A、衍射是一切波特有的現(xiàn)象B、對同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯C、只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D、聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，由于聲波波長較大課堂練習(xí)2、水波通過小孔，發(fā)生一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象更不明顯，可以（）A、增大小孔尺寸，同時增大水波的頻率B、增大小孔尺寸，同時減小水波的頻率C、縮小小孔尺寸，同時增大水波的頻率D、縮小小孔尺寸，同時減小水波的頻率A課堂練習(xí)3、下列關(guān)于波的衍射