12.4_波的衍射和干涉课件.ppt

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 例3.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子的频率是5HZ,水波在槽中的传播速度为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( ) 10cm 5cm d1cm d1cm 例4：如图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为波源，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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是（ ） 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．质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和． 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，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． 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.两列波的频率必须相等。 b.两个波源的相位差必须保持不变 4、 对振动加强区和振动减弱区的判断： 三 、波的特有现象 声波、 水波 、光波都能发生干涉和衍射现象。 实验：声波也能发生干涉 一切波都能发生干涉和衍射现象。干涉和衍射是波特有的现象。 随堂练习 1、下列两列波相遇时叠加的说法正确的是（ ） 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是位移的矢量和。 D、几个人在同一房间说话，相互间听得很清楚，这说明声波在相遇时互不干扰。 B C D 2、关于波的干涉，下列说法正确的是（ ） A、只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉。 B、只要是波就能产生稳定的干涉。 C、不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉。 D、波的干涉是波叠加的特例 C D 3 当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的有： A 质点P的振动始终是加强的 B 质点P的振幅最大 C 质点P的位移始终最大 D 质点P的位移有时候为零。 答案 A B D 4、水面上有A、B两个振动情况完全相同的振动源，在A、B连线的中垂线上有三个点a、b、c，已知某时a点是两列波波峰和波峰相遇点，c点是与a点最近的波谷和波谷相遇点，b处在a、c之间，如下图，以下说法正确的是：（ ） A：a振动加强，c点振动减弱B：a、c点振动加强，b点振动减弱C: a、b、c点振动都加强D：a、c点振动加强，b点振动不确定 A B a b