波的干涉和衍射課件

波的衍射和干涉1．定義波可以繞過___________繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。例如：我們看到水波通過兩山之間狹窄的水面時(shí)，形成半圓形的水波向外擴(kuò)散，可以繞過小山。(如圖)波的衍射障礙物2．實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)裝置：在水槽里放兩塊擋板，中間留一個(gè)__________。(2)現(xiàn)象：①狹縫寬度比波長大得多時(shí)：波的傳播如同光沿__________傳播一樣，擋板后面產(chǎn)生“__________”。②狹縫寬度與波長相差不多或狹縫寬度比波長更小時(shí)：水波__________擋板后面繼續(xù)傳播。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__________，或者比波長__________時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。狹縫直線陰影區(qū)繞到相差不多更小1．波的獨(dú)立傳播特性兩列波相遇后，每列波仍象相遇前一樣，保持各自_________________，繼續(xù)向前傳播。(如圖所示)波的疊加原來的波形2．波的疊加原理在兩列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與___________，其振動(dòng)位移等于這兩列波分別引起的位移的__________，當(dāng)兩列波振動(dòng)方向在同一直線上時(shí)，這兩個(gè)位移的矢量和在選定正方向后可簡化為____________。兩個(gè)振動(dòng)矢量和代數(shù)和1．干涉現(xiàn)象頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的________，使某些區(qū)域的________，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域________，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫波的干涉圖樣。2．兩列波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的必要條件兩列____________的同類波3．波的干涉和衍射都是波所特有的現(xiàn)象一切波都能夠發(fā)生________和__________現(xiàn)象；反之能夠發(fā)生__________和__________現(xiàn)象的，一定是波。波的干涉振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)減弱互相間隔頻率相同干涉衍射干涉衍射一、波的衍射現(xiàn)象及發(fā)生明顯衍射的條件1．生活中常見的波的衍射現(xiàn)象(1)聲波：聲波的波長在1.7cm～17m之間，與一般障礙物的尺寸相比差不多，或比其大，故聲波的衍射現(xiàn)象極為明顯。(2)水波：水面上傳播的波能夠越過水面上的蘆葦、小石塊等障礙物，都是典型的水波的衍射現(xiàn)象。(3)無線電波：在房間中可以接收到收音機(jī)和電視信號(hào)，是電磁波的衍射現(xiàn)象。2．對明顯衍射發(fā)生條件的理解(1)波的衍射是波在傳播過程中所具有的特征之一，衍射是否明顯，通常的衡量就是孔或縫的寬度d與波長λ的比值，比值越小，衍射現(xiàn)象相對越明顯。(2)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長的關(guān)系僅是衍射能否明顯發(fā)生的條件，波的衍射沒有條件。(3)明顯衍射發(fā)生時(shí)，并不一定能清楚地感受到，如當(dāng)孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水波波長時(shí)，衍射應(yīng)當(dāng)非常明顯，但因孔很小，單位時(shí)間內(nèi)通過的能量很小，又分布到很大的區(qū)域上，水波非常弱，將看不清楚。特別提醒：(1)衍射是波所特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，只有明顯和不明顯的差異。(2)凡能發(fā)生衍射現(xiàn)象的就是波。對波的衍射現(xiàn)象的理解解析：波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸與波長相差不多，或者比波長更小，所以要使P點(diǎn)振動(dòng)起來，有兩種方法：一是減小孔的尺寸；二是增大波的波長。由v＝λf可知，水波的波速一定，減小波源的頻率可以增大水波的波長。故使擋板左邊的振動(dòng)傳到P處可以采用的方法是N板上移，或減小波源振動(dòng)的頻率。點(diǎn)評：深刻理解產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。波的疊加A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱B．e、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間C．經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換D．經(jīng)半個(gè)周期后，原來位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來位于波谷的點(diǎn)將位于波峰解析：波的干涉示意圖所示的僅是某一時(shí)刻兩列相于波疊加的情況，形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動(dòng)著，其位移的大小和方向都在不停地變化著。但要注意，對穩(wěn)定的干涉，振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的，a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是振動(dòng)減弱的點(diǎn)，A正確。e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為加強(qiáng)點(diǎn)；f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，仍為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤。相干波疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的，不會(huì)隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤。因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也是不停地做周期性振動(dòng)，經(jīng)半個(gè)周期步調(diào)相反，D正確。答案：AD對波的干涉的理解所以常用干涉型消聲器來消除這類低速轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)