最新波的衍射和干涉課件課件ppt.ppt

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1、波的衍射和干涉課件1、什么是波的衍射？2、衍射能否發(fā)生于其他事物？3、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么？一、波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射1.一切波都能發(fā)生衍射2.衍射是波特有的現(xiàn)象說明：例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.雪堆積在背風(fēng)的屋后C.水波前進(jìn)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例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.聲波容易發(fā)生衍射是由于聲波波

2、長較大BD例3.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.10cmB.5cmC.d>1cmD.d<1cmD例4：如圖是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)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(jīng)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(xiàn)象B．擋板前波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)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(xiàn)象A

3、．B、C.1.波的獨(dú)立作用原理——幾列波在傳播時，無論是否相遇，都將保持各自原有特性（頻率、波長、振幅、振動方向）不變，互不干擾地各自獨(dú)立傳播。2.波的疊加原理——在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動,為各列波單獨(dú)存在時在該點(diǎn)所引起的振動位移的矢量和。(一)波的疊加原理1、干涉現(xiàn)象——頻率相同的兩列波相遇區(qū)域內(nèi)振動在空間上出現(xiàn)穩(wěn)定的周期性的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。1)頻率相同；2)振動方向相同；3)同相或相位差恒定。滿足上述三條件的波稱為相干波，其波源稱為相干波源。2、相干波條件(二)波的干涉現(xiàn)象加強(qiáng)減弱兩列波相遇后，彼此穿過，繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說，相遇后，它們都

4、保持各自的運(yùn)動狀態(tài)，彼此都沒有受到影響．一、波的疊加波疊加原理：幾列波在同一介質(zhì)中傳播，在介質(zhì)中某一點(diǎn)（或某一區(qū)域）相遇時，每一列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)沿著原來的方向向前傳播，彼此之間互不影響，好像沒有遇到另一列波一樣，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，每一質(zhì)點(diǎn)仍然是在各自的平衡位置附近做振動．質(zhì)點(diǎn)振動的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和．二、波的干涉點(diǎn)擊下圖看水波的干涉由此可知：這兩列波相遇后，在振動著的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開．1、波的干

5、涉波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，而且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互隔開的現(xiàn)象叫做波的干涉．干涉圖樣：由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖樣（如上頁圖）．2、干涉的解釋如果在某一時刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇時，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動最激烈.如果在某一時刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)，兩列波引起的振動始終是減弱的，質(zhì)點(diǎn)振動的振幅等于兩列波的

6、振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動的振幅就等于零，水面保持平靜．把相應(yīng)的振動最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動加強(qiáng)區(qū)；相應(yīng)的振動最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動減弱區(qū)．振動加強(qiáng)區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的．注意：（1）振動加強(qiáng)的區(qū)域振動始終加強(qiáng)，振動減弱的區(qū)域振動始終減弱．（2）振動加強(qiáng)（減弱）的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅大（小），而不是指振動的位移大（小），因?yàn)槲灰剖窃跁r刻變化的．3、產(chǎn)生干涉的條件兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣．而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定的條件．產(chǎn)生干涉的條件：a.頻率必須相等。b.振動方向一致（同類波）c.相差恒定4、對振動加

7、強(qiáng)區(qū)和振動減弱區(qū)的判斷：振動加強(qiáng)點(diǎn)的位置：假設(shè)在兩列波的疊加區(qū)域有一個P點(diǎn)，它到兩列波源的距離分別為S1、S2，兩列波的波長為λ。（n=0,1,2,3……）P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于波長的整數(shù)倍，半個波長的偶數(shù)倍。二波的干涉P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于半個波長的奇數(shù)倍。振動減弱點(diǎn)的位置：（n=0,1,2,3……）在同一均勻介質(zhì)中有S1、S2兩個波源，這兩個波源的頻率相同。S1、S2相距兩個波長，B點(diǎn)為S1、S2直線的中點(diǎn)，今以B為圓心以R＝λ為半徑畫圓，問在該圓周上（S1、S2兩點(diǎn)除外