3.3波的反射折射和衍射課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性2

第三章機(jī)械波第3節(jié)波的反射、折射和衍射

初中知識(shí)回顧光的反射光的折射

光是一種電磁波，能夠發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。其實(shí)所有的波，如水波、聲波等等都能發(fā)生反射、折射、衍射和干涉現(xiàn)象。且反射規(guī)律、折射規(guī)律、衍射規(guī)律、干涉規(guī)律都是相同的。

一、波的反射

一、波的反射錢塘江大潮

一、波的反射3.注意：①反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都跟入射波相同．②波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí)，總存在反射.2.反射規(guī)律：①入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)②入射線與反射線分居法線兩側(cè)③反射角等于入射角1.定義：波傳播過程中遇到介質(zhì)界面返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。

二、波的折射1.定義：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線與折射線分居法線兩側(cè)．：折射時(shí)，波的頻率不改變，波速和波長(zhǎng)都發(fā)生了改變。（波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中的速度不同）注意：當(dāng)波垂直界面入射時(shí)，傳播方向不改變，屬折射中的特例?！静乱徊隆坎ㄔ趥鞑ネ局腥绻龅秸系K物，能否繼續(xù)向前傳播？波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播波的衍射

三、波的衍射1.定義：波可以繞過障礙物或通過障礙物上的孔、縫而在障礙物的后面繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。（一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。）

從文字角度理解衍射：

衍：

延展之意

波的衍射：

波延展到“影子”區(qū)域里的現(xiàn)象陰影區(qū)域(1)水波波長(zhǎng)一定時(shí)，縫的大小與衍射現(xiàn)象明顯程度的關(guān)系？(2)縫寬一定時(shí)，水波波長(zhǎng)（兩亮紋間距）的大小與衍射現(xiàn)象明顯程度的關(guān)系？

波長(zhǎng)一定時(shí)，縫、孔的寬度越小，

衍射現(xiàn)象越明顯

縫、孔的尺寸d一定時(shí)，波長(zhǎng)越大，衍射現(xiàn)象越明顯【看圖總結(jié)】發(fā)生明顯衍射的條件：波長(zhǎng)?狹縫寬度時(shí)，沿直線傳播。2.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(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。3.衍射的實(shí)質(zhì)：振動(dòng)的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。（波傳到小孔或障礙物時(shí)，小孔或障礙物仿佛是一個(gè)新波源，由它發(fā)出的與原來同頻率的波在小孔或障礙物后面?zhèn)鞑?，就偏離了直線方向。）4.理解①

衍射始終存在，只是有的衍射明顯，有的衍射不明顯。（波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的情況）②

衍射時(shí)波長(zhǎng)、頻率、波速都不變。③

當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，盡管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。

1、“隔墻有耳”是為什么？聲波波長(zhǎng)：1.7cm~17m光波波長(zhǎng)：0.4μm~0.7μm【現(xiàn)象解釋】2、為什么很難看到光的衍射現(xiàn)象？?波長(zhǎng)越長(zhǎng)（頻率越低）的波，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象?！纠?】圖中S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N為在水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處水沒有振動(dòng)。為使A處水也能發(fā)生振動(dòng)，下列方法無效的是(

A

)A.移動(dòng)N使狹縫的寬度增大B.使波源的頻率減小C.使波源的周期增大D.移動(dòng)N使狹縫的寬度減小【例2】對(duì)于波長(zhǎng)為100m的聲波,下列說法正確的是(

D

)A.在同一介質(zhì)中,比波長(zhǎng)為20m的聲波傳播快B.在空氣中的頻率比在水中大C.聲波能發(fā)生折射,但折射后頻率發(fā)生變化D.聲波能發(fā)生反射,但反射后波速不變【例3】(多選)觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個(gè)孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng),則波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下列描述正確的是(

ABC

)A.此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.擋板前后波紋間距離相等C.如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象【例4】當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一個(gè)山谷后,為了估測(cè)出山谷的寬度,他吼一聲后,經(jīng)過0.5s聽到右邊山坡反射回來的聲音,又經(jīng)過1.5s后聽到左邊山坡反射回來的聲音,若聲速為340m/s,則這個(gè)山谷的寬度約為(

C

)A.170m

B.340m

C.425m

D.680m【例5】如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)?，F(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)做一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動(dòng)起來。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)，可以采用什么辦法？N板上移減小孔的大??；降低波源振動(dòng)頻率、增加波長(zhǎng)?！舅伎肌坎賵?chǎng)上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離