高二物理人教版選修3-4：12.4 波的衍射和干涉 課件

1、第十二章 機械波 第四節(jié) 波的衍射和干涉,人教版選修3-4,水、聲波都會發(fā)生衍射現象，它們發(fā)生衍射的現象特征是什么？,機械波能發(fā)生衍射，通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長差不多,水波衍射,一、光的衍射,1、光的衍射：,光能夠繞過障礙物偏離直線傳播的現象,2、明顯衍射的條件,障礙物或狹縫的尺寸比波長小或者跟波長相差不多注意：各種不同形狀的障礙物或小孔都能使光發(fā)生衍射,激光束,調節(jié)狹縫寬窄,像屏,光的單縫衍射,觀察下列衍射圖樣，分析衍射規(guī)律：,1、單縫衍射條紋的特征,A、波長一定時，中央亮紋寬而亮,B、兩側條紋具有對稱性，亮紋較窄、較暗,C、狹縫越窄，中央條

2、紋越寬，各條紋間距越大 D、波長越大，中央條紋越寬，各條紋間距越大,E、白光的單縫衍射條紋為中央亮，兩側為彩色條 紋，且外側呈紅色，靠近光源的內側為紫色,光的圓孔衍射,衍射物,觀察屏,點光源,光的圓屏衍射,陰影外有明暗相間的圓條紋，陰影中心有一亮點,條紋特點,圓孔的衍射花樣,圓屏的衍射花樣,光的針尖衍射條紋,光的衍射使物體邊緣輪廓模糊不清,光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射,1、光的衍射現象表明 光沿直線傳播只是一種近似的規(guī)律,只有在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下， 光才可以看作是沿直線傳播的。,光的直線傳播是有條件的,3、干涉條紋與衍射條紋的區(qū)別,干涉：等距的明暗相間的條紋，亮條紋的亮度向兩邊

3、減弱較慢。,衍射：中央有一條較寬亮條紋，兩邊是對稱明暗相間的條紋，亮條紋的亮度向兩邊減弱得很快。,惠更斯原理-波在媒質中傳播到的各點，都可看成新的子波源。,波達到狹縫處，縫上各點都可看作子波源，作出子波包絡，得到新的波前。在縫的邊緣處，波的傳播方向發(fā)生改變。,例1、下列現象或事實屬于衍射現象的是( ) A.風從窗戶吹進來 B.雪堆積在背風的屋后 C.水波前進方向上遇到凸出水面的小石子,小石子對波的傳播沒有影響. D.晚上看到水中月亮的倒影,C,課堂練習,例2、下列關于波的衍射的說法正確的是( ) A.衍射是一切機械波特有的現象 B.對同一列波,縫或孔(障礙物)越小,衍射現象越明顯 C.只有橫波

4、才能發(fā)生衍射現象,縱波不能發(fā)生衍射現象 D.聲波容易發(fā)生衍射是由于聲波波長較大,BD,例3、在水波槽的衍射實驗中,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象,小孔直徑d應為( ) 10cm 5cm d1cm d1cm,D,例4、如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則波經過孔之后的傳播情況，下述描述正確的是（ ）,A此時能明顯觀察到波的衍射現象 B擋板前波紋間距離相等 C如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象 D如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察衍射現象,解析：由圖可看出孔AB與波長相比小于一個波長，則A對. 介質及波源不變則不變