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时间:2020-03-20
《高考物理复习-波的干涉和衍射(基础) .doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、物理总复习:波的干涉和衍射编稿:李传安审稿:张金虎【考纲要求】1、知道波的叠加原理;2、知道波的干涉和衍射现象;3、了解多普勒现象。【考点梳理】考点一、波的衍射要点诠释:1、衍射现象 波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象,叫做波的衍射。2、发生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。3、衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射 只不过有些现象不明显,我们不容易观察到。 当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射现象十分明显,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到。考点二、波的干涉要点诠释:1、波的独立传播原理和叠加原理 (1)
2、波的独立传播原理: 几列波相遇时,能够保持各自的运动状态继续传播而并不相互干扰,这是波的一个基本性质。 (2)波的叠加原理:两列波相遇时,该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动,此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和,这就是波的叠加原理。2、波的干涉 (1)波的干涉现象 频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的条件:两列波的频率相等。 干涉条件的严格说法是:同一种类的两列波,频率(或波长)相同、相位差恒定,在同一平面内振动。
3、高中阶段我们不讨论相和相位差,且限于讨论一维振动的情况,所以只强调“频率相同”这一条件。 (3)一切波都能发生干涉,干涉是波的特有现象之一。3、对振动加强点和减弱点的理解 波的干涉是频率相同的两列波叠加,是波特有的现象,波的干涉中,应注重理解加强和减弱的条件。 其判断方法有两种: 一是根据两列波的波峰与波峰相遇(或波谷与波谷相遇)点为加强的点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点。 二是根据某点到两波源的距离之差为波长的整数倍,则该点为加强点;某点到两波源的距离为半波长的奇数倍,则该点为减弱点。 同时注意加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移
4、都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小。考点三、多普勒效应要点诠释: 1、多普勒效应 由于观察者与波源之间存在相对运动,使观察者感受到的波的频率与波的实际频率不同的现象,叫做多普勒效应。 如果二者相互接近,观察者接收到的完全波的个数增多,频率增大;如果二者远离,观察者接收到的完全波的个数减少,频率减小。当声源与接收者接近时,接收者听到的声音的声调升高;当声源与接收者远离时,接收者听到的声音的声调降低的现象,叫做多普勒效应。2、多普勒效应是所有波动过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光波的多普勒效应可以判断遥
5、远天体相对地球的运行速度等。【典型例题】类型一、波的衍射例1、如图是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象【思路点拨】衍射总是会发生的,但发生明显的衍射现象要有一定的条件,发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相
6、差不多。【答案】ABC【解析】能发生衍射和能发生明显的衍射不同,波的衍射是不需要条件的,而要发生明显的衍射必须满足一定的条件。根据发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多,从题图中可看出孔AB的尺寸与波长相差不多,所以此时能明显地观察到波的衍射现象,A正确;因为穿过挡板小孔后的波速不变,频率相同,所以波长也相同,B正确;若将孔AB扩大,将可能不满足明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,C正确;若将波源频率增大,由于波速不变,所以波长变小,将可能不满足明显衍射现象的条件,也有可能观察不到明显的衍射现象,D错误。故选ABC。
7、【总结升华】准确理解发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。当某个物理量发生变化时,就是要分析出波长的变化。举一反三【高清课堂:波的干涉和衍射例2】【变式1】如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是()【答案】B【解析】对A,小孔尺寸大于波长,应该有波不能到达的地方,而图给出的是明显的衍射现象,所以错误。对B,障碍物的尺寸跟波长差不多,能产生明显的衍射现象,B对。对C,障碍物(小孔)的尺寸跟波长差不多,波能够绕到障碍物(小孔)的后面,应该可以观察到明显的衍射现象,CD错误。故选B
8、。【变式2】如图所示,一小型渔港的防波堤两端MN相距
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