5.波的干涉、衍射

1、第二章 機(jī)械波,第 五 節(jié) 波的干涉、衍射,高2016級物理組：文勇軍,2.池塘中兩水波相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？,問題探究,探究一、兩列波傳播的特點(diǎn),視頻1,1.眾多說話聲中,能辨別出某個(gè)人的聲音嗎？,紅綠光束空間交叉相遇(紅是紅、綠是綠，) 聽樂隊(duì)演奏(仍可辨出不同樂器的音色、旋律) 空中無線電波很多(仍能分別接收各個(gè)電臺),1、相遇前,2、相遇時(shí)刻,3、相遇過程,4、相遇后,獨(dú)立性視頻2,兩個(gè)在繩中相向傳播的機(jī)械波相遇，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？,實(shí)例展示,結(jié)論： 1、波傳播的獨(dú)立性 2、波的疊加性,疊加視頻,1.(多選)下列關(guān)于兩列波相遇時(shí)疊加的說法，正確的是() A.相遇后振幅小的一列波將減

2、弱，振幅大的一列波將加強(qiáng) B.相遇后兩列波各自的波形和傳播方向與相遇前完全相同. C.在相遇區(qū)域，任一點(diǎn)的總位移等于兩列波分別引起的位 移的矢量和. D.幾個(gè)人在同一房間說話，相互都聽得清楚說明波在相遇時(shí)互不干擾.,即學(xué)即用,即學(xué)即用,兩列頻率相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們先觀察下面的現(xiàn)象。,視頻3,問題探究,探究二、波的干涉條件及特點(diǎn),1、什么是干涉現(xiàn)象？ 2、干涉的必要條件是什么？ 3、什么是加強(qiáng)點(diǎn)？加強(qiáng)區(qū)域？如何判斷加強(qiáng)點(diǎn)？,水波干涉圖樣,水波干涉俯視圖樣,俯視圖視頻4,總結(jié)：干涉圖樣的特點(diǎn)：,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出現(xiàn)。,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，不是位

3、移始終最大。,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。,(多選)關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是() A.任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象 B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同. C.在振動(dòng)減弱的區(qū)域，各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷 D.在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零.,即學(xué)即用,1.(多選）如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波 源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí) 線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們 所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖 中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說 法中正確的有（ ） A.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱， b、 c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)， d質(zhì)點(diǎn) 振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱 B.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

4、最弱，b 、 c 、 d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng). C. a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的， b 、 c 、 d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 始終是最強(qiáng)的. D. a 、 b 、 c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都振動(dòng)最弱,水波遇到突出水面的小石子、蘆葦?shù)葧?huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,問題探究,探究三、波的衍射條件及特點(diǎn)？,隔墻有耳,1.定義：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。,波的衍射現(xiàn)象,2.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,問題探究,對比兩幅水波通過孔縫衍射照片，總結(jié)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,2、發(fā)生明顯衍射的條件,實(shí)驗(yàn)表明：只有縫、孔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。,總結(jié)：,1、干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，一切

5、波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。,2、衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。,3、障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是發(fā)生明顯衍射的條件,4、一般情況下，波長較大的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。,例1（單選）以下關(guān)于波的衍射的說法中正確的是( ) A波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 B當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯 C當(dāng)孔的大小比波長小時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯. D只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長相差不多時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,1（多選）下列關(guān)于波的衍射說法正確（ ） A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象. B.對同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯. C.只有橫波才能發(fā)生

6、衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 D.聲波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象,2.（單選）水波通過小孔，發(fā)生一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象更不明顯，可以（ ） A.增大小孔尺寸，同時(shí)增大水波的頻率. B.增大小孔尺寸，同時(shí)減小水波的頻率 C.縮小小孔尺寸，同時(shí)增大水波的頻率 D.縮小小孔尺寸，同時(shí)減小水波的頻率,3.（多選）如圖所示，S為波源，MN為兩塊擋板，其中M固定，N板可上下移動(dòng)，兩板中間有一塊縫，此時(shí)測得A點(diǎn)沒有發(fā)生振動(dòng)，為了使A點(diǎn)能振動(dòng)起來，可采取的方法是（ ） A.增大波源的頻率 B.減小波源的頻率. C.將N板上移一些. D.將N板下移一些,4.（多選）兩列波發(fā)生了干涉現(xiàn)象，得到了干涉圖樣，則（ ） A.振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)，始終處于最大位移處 B.振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移，有時(shí)會(huì)小于振動(dòng)削弱的質(zhì)點(diǎn)的位移. C.波峰與波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)始終加強(qiáng). D.波峰與波谷