波的衍射和干涉

波的衍射和干涉第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日雙耳盆第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第十二章機械波波的衍射和干涉第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫波的衍射。第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日演示

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。第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日明顯衍射第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日結(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．第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3、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跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．注意：一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件，當(dāng)不滿足上述條件時，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過是衍射現(xiàn)象不明顯，不易被我們觀察到.第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1.為什么“未見其人先聞其聲”？2.為什么光是直線傳播而聲波可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1.以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是（）A.波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.當(dāng)孔的尺寸比波長越小，衍射現(xiàn)象明顯C.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時，衍射現(xiàn)象很明顯D.只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長相差不多時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象課堂練習(xí)B第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2.如圖所示是不同頻率的水波通過相同的小孔所能到達區(qū)域的示意圖,水波的頻率最大的是（）水波的頻率最小的是（）BACCA第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日演示

在一根水平繩的兩端向上抖動一下，就分別有兩個凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播（圖12.6-1甲）

觀察兩個凸起隨后的傳播情況。

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，就有兩列波在水面?zhèn)鞑?。兩列波相遇時，會不會像兩個球相遇那樣改變原來的運動特征呢？第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日兩列波相遇第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日二、波的疊加第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1、波傳播的獨立性

幾列波相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長、振幅、振動方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進，好象沒有遇到過其他波一樣互不干擾.第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2、波的疊加原理

在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和．第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日

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？我們先觀察下面的現(xiàn)象。第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日

現(xiàn)象：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。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1.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，而且振動加強和減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉.所形成的圖樣叫做干涉圖樣。三、波的干涉水波干涉圖樣水波干涉俯視圖樣第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日P點是振動加強點的條件是：P點是振動減弱點的條件是：2、加強點和減弱點的條件

如圖A、B是兩個振動情況相同的波源，點P到A、B距離分別是S1

和S2

，則：第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日

3、產(chǎn)生干涉的必要條件：

注意：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。聲波也能發(fā)生干涉。

不僅水波和聲波能發(fā)生一干涉，一切波都能發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。

兩列波的頻率相同，兩列波的相位差保持不變。第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日注意

（1）振動加強的區(qū)域振動始終加強，振動減弱的區(qū)域振動始終減弱．（2）振動加強（減弱）的區(qū)域是指質(zhì)點的振幅大（小），而不是指振動的位移大（?。驗槲灰剖窃跁r刻變化的．第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1.關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(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BD課堂練習(xí)第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2.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：（）