波的衍射和干涉课件上课.ppt

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1、12.4波的衍射和干涉1、什么是波的衍射？2、衍射能否发生于其他事物？3、波发生明显衍射现象的条件是什么？一、波的衍射波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射1.一切波都能发生衍射2.衍射是波特有的现象说明：二、发生明显衍射现象的条件结论：1.窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象2.窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显3.窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象二、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相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象注意：一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍

2、射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被我们观察到1.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象2.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异3.障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是发生明显衍射的条件4.一般情况下波长较大的波容易产生显著的衍射现象5.波传到小孔（或障碍物）时,小孔或障碍物仿佛是一个新的波源,由它发出与原来同频率的波在孔或障碍物后传播,于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象6.当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出,但由于能量的减弱,衍射现象不容易观察到例1.下列现象或事实属于衍射现象的是()A.风从窗户吹进来B.雪堆积在背风的屋后C.水波前进方向

3、上遇到凸出水面的小石子,小石子对波的传播没有影响.D.晚上看到水中月亮的倒影例2.下列关于波的衍射的说法正确的是()A.衍射是一切机械波特有的现象B.对同一列波,缝或孔(障碍物)越小,衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射是由于声波波长较大1.波的独立作用原理——几列波在传播时，无论是否相遇，都将保持各自原有特性（频率、波长、振幅、振动方向）不变，互不干扰地各自独立传播。2.波的叠加原理——在相遇区域内任一点的振动,为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和。(一)波的叠加原理1、干涉现象——频率相同的两列波相遇区域内振动在空间上出现稳定

4、的周期性的强弱分布的现象。1)频率相同；2)振动方向相同；3)同相或相位差恒定。满足上述三条件的波称为相干波，其波源称为相干波源。2、相干波条件(二)波的干涉现象加强减弱两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响．一、波的叠加波叠加原理：几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇时，每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不影响，好像没有遇到另一列波一样，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动．质点振

5、动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．二、波的干涉点击下图看水波的干涉由此可知：这两列波相遇后，在振动着的水面上，出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开．1、波的干涉波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉．干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样（如上页图）．2、干涉的解释如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，

6、等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈.如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静．把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．注意：（1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱．（2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为

7、位移是在时刻变化的．3、产生干涉的条件两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件．产生干涉的条件：a.频率必须相等。b.振动方向一致（同类波）c.相差恒定4、对振动加强区和振动减弱区的判断：P点是振动加强点的条件是：P点是振动减弱点的条件是：2、加强点和减弱点的条件如图A、B是两个振动情况相同的波源，点P到A、B距离分别是S1和S2，则：——加强——减弱到两波