波的衍射與疊加

1、波的衍射與疊加第1頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四我們知道機(jī)械波遇到擋板會(huì)發(fā)生反射，如果把擋板換成一個(gè)小障礙物，且障礙物的尺寸較小，則波將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？例：在水塘里，激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物會(huì)繞過它繼續(xù)傳播；隔著一堵墻說話，墻外的人仍舊可以聽見。第2頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四一、波的衍射 （一）概念 波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象第3頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四實(shí)驗(yàn)一：水波的衍射現(xiàn)象及在波長一定的情況狹縫寬對(duì)衍射實(shí)驗(yàn)的影響 （二）實(shí)驗(yàn)演示第4頁，共20頁，2022年，5月20日，10

2、點(diǎn)36分，星期四第5頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四實(shí)驗(yàn)二：在狹縫寬度一定的情況下，波長對(duì)衍射實(shí)驗(yàn)的影響第6頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四1.實(shí)驗(yàn)表明，只有孔、縫的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。2.孔或縫寬度跟波長相比非常大時(shí)，波幾乎沿直線傳播，觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象3.窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯實(shí)驗(yàn)結(jié)論：第7頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四即孔或縫或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更短 。（三）明顯衍射的條件第8頁，共20頁，2022年，5月20日

3、，10點(diǎn)36分，星期四（四）衍射的成因第9頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四成因：根據(jù)惠更斯原理，波面上的每一點(diǎn)都可以看做子波的波源，位于狹縫的點(diǎn)也是子波的波源，當(dāng)孔或縫尺寸較大時(shí)，孔中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)可視為很多子波源，這些子波源的波面的包跡仍保持原波面的形狀，只是邊緣發(fā)生了變化；當(dāng)孔或縫的尺寸跟波長差不多或更小，則形成的波面是以小孔為中心的圓，這便觀察到了明顯的衍射。第10頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四1.衍射是波特有的現(xiàn)象；一切波都能發(fā)生衍射。2.凡是能發(fā)生衍射現(xiàn)象的就是波。3.衍射現(xiàn)象總是存在的,只有明顯和不明顯的差異4.一般情況下波長較長的波

4、容易產(chǎn)生明顯的衍射5.當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長時(shí)盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。（五）說明第11頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四1.下列現(xiàn)象或事實(shí)屬于衍射現(xiàn)象的是( )A.風(fēng)從窗戶吹進(jìn)來B.墻內(nèi)說話墻外聽C.水波前進(jìn)方向上遇到凸出水面的小石子,小石子對(duì)波的傳播沒有影響.D.晚上看到水中月亮的倒影BC（六）例題第12頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四2.在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中,若打擊水面的振子的頻率是5HZ,水波在槽中的傳播速度為0.05m/s,為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象,小孔直徑d應(yīng)為( ) A.10cm C.d1cm B

5、.5cm D.d1cm D第13頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四觀看視頻二、波的疊加1.觀察到兩列波相向運(yùn)動(dòng)，相遇后彼此穿過，仍舊保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播 波的獨(dú)立傳播原理例：音樂會(huì)上，男女的合唱第14頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四2.波的疊加原理 兩列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這兩列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。 疊加原理適用于一切波第15頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四注：1.兩列同相波的疊加，振動(dòng)加強(qiáng)，振幅增大。第16頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四t 時(shí)刻(t +t）時(shí)刻(t +2t）時(shí)刻(t +3t）時(shí)刻(t +4t）時(shí)刻第17頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四2.兩列反相的波疊加，振動(dòng)減弱，振幅減小。第18頁，共20頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)36分，星期四2.下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是( )A.衍射是一切機(jī)械波特有的現(xiàn)象B.對(duì)同一列波,縫或孔(障礙物)越小,衍射現(xiàn)象越明顯C.只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.