波的衍射和干涉ppt课件.ppt

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1、第十二章机械波波的衍射和干涉在水塘里，微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇，会绕过他们继续传播，好象他们并不存在。生活实例导入新课波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。1.定义:一、衍射现象1.在波长不变的情况下改变障碍物或孔的尺寸，观察是否发生明显的衍射现象；2.在障碍物或孔的尺寸不变的情况下改变波长，观察是否发生明显的衍射现象。设计方案思考：如何才能发生明显的衍射现象呢？观察一：狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时，发生明显衍射。波长与狭缝宽度相差不多时，有明显衍射现象观察二：实验表明：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

2、时，才能观察到明显的衍射现象二、发生明显衍射的条件1.为什么“未见其人先闻其声”？2.为什么光是直线传播而声波可以发生明显的衍射现象？为什么“未见其人先闻其声”？数据：1.人耳能听到的声波的频率范围20——20000Hz；2.可见光频率范围1.一切波都能发生衍射现象，只有明显与不明显的差异。衍射是波的特有属性。注意2.在满足一定条件时，一切波都可产生明显的衍射现象。波的直线传播只是衍射不明显时的一种近似。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，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。如何获得明显的衍射现象？λ一定时，可改变l

3、，使l与λ接近l一定时，可改变λ，使λ与l接近ｖ一定时，可改变f，从而改变λ1.以下关于波的衍射的说法，正确的是（）A.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B.当孔的尺寸比波长越小，衍射现象明显C.当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象B课堂练习2.关于波的衍射下列说法中正确的是（）A．在衍射现象中，波不是沿直线传播的B．水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象C．横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射D．不能发生明显衍射的，必定不是波E．衍射是一切波的特性F．波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象A

4、EF3.如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最小。BACCA5.已知空气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为0.05s；（2）频率为104Hz;（3）波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（）A.（1）和（2）B.（2）和（3）C.（1）和（3）D.都可以C6.在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cmB．5cmC．d＞1cmD．d＜1cmD7.有一

5、障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A.波长为40m的波B.波长为9．9m的波C.频率为40Hz的声波D.频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）A一、波的叠加由此可知：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。1.波在叠加时的特点（1）相遇时，位移是两列波分别产生的位移的矢量和（2）相遇后，各列波独立传播。2．叠加原理几列波相遇时能够保持各自的运动状态，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

6、时引起的位移的矢量和。3、3．波的独立性原理两列波相遇后，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波的独立性原理二、波的干涉振动加强振动加强振动加强振动加强振动减弱振动减弱振动减弱由此可知：两列波相遇后，在水面上，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.定义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。2.干涉图样由波的干涉所形成的图样叫做干涉

7、图样。x10tx20tx0tPP点振动最强（振幅为A1＋A2）3.干涉的解释在某一时刻，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，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。x10tx20tx0tQＱ点振动最弱（振幅为｜A1－A2｜）x10tx20tx0tQＱ点不振动（振幅为零）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