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《2020_2021学年高中物理第12章机械波4波的衍射和干涉课件新人教版选修3_4202103291130.ppt》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、4 波的衍射和干涉必备知识·自主学习一、波的衍射1.定义:波可以绕过_______继续传播的现象。2.发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________,或者比波长_______,才能观察到明显的衍射现象。3.波的衍射的普遍性:一切波都能发生_____,_____是波特有的现象。障碍物相差不多更小时衍射衍射二、波的干涉【情境思考】两列水波的干涉图样有什么规律?提示:振动强弱相互间隔且稳定不变1.波的叠加原理:几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点_____参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引
2、起的位移的_______。同时矢量和2.波的干涉:(1)定义:_________的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。(2)稳定干涉条件。①两列波的_____必须相同。②两个波源的_______必须保持不变。3.干涉的普遍性:一切波都能够发生干涉,干涉是_________现象。频率相同频率相位差波特有的【易错辨析】(1)“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象。()(2)敲击音叉使其发声,然后转动音叉,听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象。()(3)只有频率相同的两列波才可以叠加。()(4)两列波相遇后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强。()提示:(1)√。
3、“隔墙有耳”指的是墙这边的声音能够传到墙的另一边,是声波的衍射现象。(2)√。这是声波的干涉现象。音叉产生的两列声波振动频率相同,这样的两列声波在空气中传播,有的区域振动加强,有的区域振动减弱,于是听到声音忽强忽弱。(3)×。波的叠加是无条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。(4)×。两列波相遇后,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果。关键能力·合作学习知识点一 波的衍射现象的含义1.波的衍射的条件:应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多,或比波长小
4、是产生明显衍射的条件。2.波的衍射的实质:波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出的与原来同频率的波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。3.衍射现象与观察的矛盾:当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到。【问题探究】光是一种波,如图为灯泡发光的情况。讨论:(1)生活中见到的光的传播有何特点?(2)生活中为什么很难观察到光的衍射现象?提示:(1)沿直线传播。(2)生活中的物体或孔洞比光波的波长大得多。【典例示范】【典例】(2020·郑州高二检测)如图所示为两列不同频率
5、的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样,由图可知,两列波的波长和频率的大小关系是()A.λA>λB,fA>fBB.λA<λB,fAλB,fAfB【解析】选C。由图知A图衍射现象明显,B图不明显,所以A中波长较长,B中波长较短,而相同的介质中,水波的速度相同,根据v=λf,可知,波长越长,则频率越小,故C正确,A、B、D错误。故选C。【素养训练】1.下列现象中属于波的衍射的是()A.敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来B.挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来C.打雷时听见雷声会轰鸣一段时间D.水波向前
6、传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播【解析】选D。敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响起来,这种现象是共振现象,故A错误;挂在同一个水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动,这种现象是受迫振动,故B错误;打雷时,经常听到雷声轰鸣不绝,这是由雷声经过多次反射造成的,故C错误;水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播,属于衍射现象,故D正确。2.观察水面波衍射的实验装置如图所示,CA、BD是挡板,它们之间有一个缝,S是波源,相邻两波纹之间的距离表示一个波长。则波穿过缝之后()A.波纹间距变大B.波的振幅变大C.若将孔AB缩小,则有
7、可能观察不到明显的衍射现象D.若孔的大小不变,使波源频率减小,则能更明显地观察到波的衍射现象【解析】选D。波穿过缝之后发生衍射;但是波的周期不变,因波速不变,可知波长不变,即波纹间距不变,波的振幅不变,选项A、B错误;如果将孔AB缩小,孔的尺寸小于波的波长,能观察到明显的衍射现象,故C错误;如果孔大小不变,使波频率减小,由λ=知,波长增大,能更明显地观察到波的衍射现象,故D正确。3.某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象,如图所示,下列说法正确的是()A.水波通
