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时间:2020-04-03
《高中物理 2.4波的干涉与衍射同步素材 粤教版选修3-4.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、2.4波的干涉与衍射波的干涉、衍射重、难点分析 1.波的叠加原理(也叫波的独立原理):几列波相遇时,每列波都能保持各自的特征(如波长、频率、传播方向)继续传播而不互相干扰。只是在重叠的区域内,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和。 2.波的干涉是指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,并且振动加强和减弱的区域互相间隔的现象。产生稳定干涉现象的必要条件是:两列波的频率相同。对于稳定的干涉现象中的振动始终加强的点,应理解为该质点振动的振幅始终最大,它也有运动到平衡位置的时候,并不是一直处
2、于位移最大处。 若两个波源的频率相同,振动情况也相同,如果某点到两个波源的距离之差(也叫波程差)等于一个波长的整数倍,该点的振动始终最强;如果某点到两个波源的距离之差(也叫波程差)等于半个波长的奇数倍,该点的振动始终最弱。 3.波的衍射是指波绕过障碍物继续传播的现象。产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不多。例题分析 1.从一条弦线的两端,各发生一如图所示的脉冲横波,它们均沿弦线传播,速度相等,传播方向相反。已知这两个脉冲的宽度均为L,当左边脉冲的前端到达弦中的a点时,右边脉冲的前端正好到达与
3、a相距L/2的b点。请画出此时弦线上的脉冲波形。 分析:依据波的叠加原理:当左边的脉冲波前端向右传播到a点,而右边的脉冲前端向左传到b点,此时,两列脉冲波有半个波长是重叠的。在重叠的区域内,即在a、b之间,当左脉冲引起质点振动的位移方向向下时,而右脉冲引起质点振动的位移方向向上,或反之,但位移大小相等,叠加结果相互抵消,此时弦线上出现的波形如图所示。 2用心爱心专心 说明:此题是依据波的叠加原理而求解的。“叠加”的核心是位移的叠加,即在叠加区域内每一质点的振动位置由合位移决定。质点
4、振动速度由合速度决定。 2、如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则() A、a处质点的位移始终为2A B、c处质点的位移始终为-2A C、b处质点的振幅为2A D、c处质点的振幅为2A 解析:因为两个波源的频率相同,振动情况也相同,而a、b、c三点分别到两个波源的距离之差均为0,依判断条件可知该三个点的振动都是加强的,即各
5、点振动的振幅均为两波振幅之和2A。 答案:CD。 说明:对于稳定的干涉现象中的振动始终加强的点,应理解为两列波传到该点的振动位移及振动方向完全一致,使得该点的振动剧烈,表现为该质点振动的振幅始终最大,而不是位移最大。如本题中的a点此时刻在波峰处,但过1/4周期该点会振动到平衡位置;b点位于ac中点,该时刻它位于平衡位置,但过1/4周期该点会振动到波峰位置。所以a、b、c所在这条线为振动加强区域。 对于稳定的干涉现象中的振动始终减弱的点,应理解为两列波传到该点的振动位移及振动方向相反,使得该点的振动减弱,表现为该质点振动的
6、振幅始终最小,而不是位移最小。2用心爱心专心
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