教科版高中物理选修3-4课件：2.3 波的干涉和衍射.ppt

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1、波的干涉、衍射大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？思考：声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物继续传播，不沿直线传播一、波的衍射1.定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象.2.产生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸或孔的宽度比波长小或跟波长相差不多.3.理解(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射.(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多”只是发生明显衍射的条件.(3)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到

2、波的衍射.(4)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向.因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.你知道“风声、雨声、读书声，声声入耳”体现了波的什么性质吗？声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波传播具有独立性.几列波相遇时，仍然保持各自原来的运动特征（波长、频率等），继续传播，彼此之间互不影响，就像没有遇到其他波一样。几列波相遇时，在它们重叠的区域里，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的矢量和。1、独立

3、性：2、叠加性：二、波的叠加——波的独立传播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，介质的质点同时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起的位移的矢量和。两列频率相同的波相遇时，在它们的重叠区域会出现什么现象？三、波的干涉1、波的干涉：频率相同的两列波叠加，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小，这种现象叫波的干涉。2、干涉图样：x10tx20tx0tP两列波在P点引起的振动总是相互加强（振幅最大：A=A1＋A2）x10tx0tQ两列波在Q点引起的振动总是相互削弱（振幅A=∣A1－A2

4、∣）x20t若A1=A2，则振幅A=0振动加强（或减弱）的条件：S1、S2频率相同，相位相同S1S2r2r1P——P点到两波源的波程差则P点振动加强。则P点振动减弱。3、产生干涉的条件：（1）两列波的频率必须相同；如果两列波的频率不同，相互叠加时各个质点的振幅就会随时间变化的，不会出现振动总是加强或总是减弱的区域，因而不能产生稳定的干涉图样。（2）两列波的相位差必须保持不变（恒定）。如果两列波的相位差不能保持不变，在某个确定点的相位差也就不会保持不变，两列波在该点引起的振动可能时而加强，时而减弱，因而也不能产生稳定的干涉图样。（2）加

5、强区的振动始终加强，减弱区的振动始终减弱。4、干涉图样的特点：振动加强（或减弱）是指质点的振幅增大（或减小），而不是指质点的位移大（或小），因为质点的位移是时刻变化的。（3）振动加强区与振动减弱区相互间隔。5、一切波都能产生干涉，干涉也是波特有的现象。（1）振动加强区与减弱区的位置固定不变。1、如图所示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)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是()课堂练习ABC2、下列关

6、于两列波相遇时叠加的说法中正确的是：（）A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强.B．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同.C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和.D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰.BC课堂练习3、关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是：（）A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零BD课堂练习4、如图所示两个频率与相位

7、、振幅均相同的波的干涉图样中，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是:()A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B．B点在干涉过程中振幅始终为零C．两波在B点路程差是波长的整数倍D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰B课堂练习