124波衍射与干涉课件.ppt
第5节 波的干涉、衍射隔墙有耳隔墙有耳 “不见其人不见其人 但闻其声但闻其声”“隔隔墙墙有有耳耳”波波“转转弯弯”波波可以可以绕过障碍物障碍物继续传播，播，这种这种现象叫做波的衍射。象叫做波的衍射。衍射是波衍射是波特特有的一种有的一种现象，一切波象，一切波都能都能发生衍射生衍射现象象一、波的衍射一、波的衍射1 1、定义：、定义：波波可以可以绕过障碍物障碍物继续传播，播，这种这种现象叫做波的衍射。象叫做波的衍射。衍射是波特有的一种现象，一切波都能发生衍射现象一、波的衍射一、波的衍射产生产生明显明显衍射现象的条件：衍射现象的条件：只有只有缝的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多缝的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长或者比波长更小时更小时,波将产生波将产生明显明显的衍射现象的衍射现象.图中的波长图中的波长缝的宽度缝的宽度d明显衍射明显衍射(两亮条纹间距离两亮条纹间距离)d 接近或接近或小于小于 如如图图所所示示,S为为振振源源,实实线线代代表表波波峰峰 虚虚线线代代表表波波谷谷,发发现现P点点的的振振动动很很弱弱,为使为使P点振动加强可以采取哪些措施点振动加强可以采取哪些措施?s1ABPS 下下列关于波的衍射图象正确的是（列关于波的衍射图象正确的是（）BC注意注意:有孔衍射的子波源在小孔处有孔衍射的子波源在小孔处课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习观察思考1 在一个水波槽中，产生两列不同的水波，观察两列水在一个水波槽中，产生两列不同的水波，观察两列水波相遇时发生的现象。波相遇时发生的现象。它们相遇后的传播状态怎样？形状是否改变？它们相遇后的传播状态怎样？形状是否改变？波的独立性波的独立性红绿光束空光束空间交叉相遇交叉相遇(红是是红、绿是是绿，)听听乐队演奏演奏(仍可辨出不同仍可辨出不同乐器的音色、器的音色、旋律旋律)空中无空中无线电波很多波很多(仍能分仍能分别接收各个接收各个电台台)二、二、波的叠加波的叠加1.叠加原理 在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和，这就是波的叠加原理。2.叠加特点：（1）如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，则振动加强.（2）如果介质中某些质点处于两列波波峰与波谷相遇处，则振动减弱.当波峰与波峰、波谷与波谷当波峰与波峰、波谷与波谷相遇相遇时振振动加加强。当波峰与波谷相遇当波峰与波谷相遇时振振动减弱减弱。观察思考 在水波槽中，使两个振子以相同的频率、相同的振动方向发生振动，产生两列相同的波，仔细观察在两列波的重叠区域所发生的现象.S1S21.定义：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域互相间隔、位置保持不变.这种稳定的叠加现象叫做波的干涉.2.干涉条件 两列波的频率相同.3.干涉图样波的干涉中所形成的图样.干涉干涉是波是波特有特有的现象，一切波都会产生的现象，一切波都会产生干涉干涉现象。现象。加强、减弱区域的条件加强、减弱区域的条件在两波源同时朝同一方向起振时在两波源同时朝同一方向起振时:1)振动加强：振动加强：S=n nN2)振动减弱：振动减弱：S=（2n+1）/2 nNS1S21.两列振幅（两列振幅（A)、波长均相同的简谐横波，以相同的速、波长均相同的简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播如图所示为某一时刻率沿相反方向在同一介质中传播如图所示为某一时刻两波的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左两波的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，传播的波，a、b、c、d、e为五个等距离的质点为五个等距离的质点.则在两则在两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A质点质点a、b、c、d、e始终静止不动始终静止不动B质点质点b、d 始终静止不动始终静止不动C质点质点a、c、e始终静止不动始终静止不动D质点质点a、c、e以振幅以振幅2A做简谐运动做简谐运动2.两两波波源源S1、S2在在水水槽槽中中形形成成的的波波形形如如图图所所示示，其其中中实实线表示波峰，虚线表示波谷，则（线表示波峰，虚线表示波谷，则（）(A)在两波相遇的区域中会产生干涉在两波相遇的区域中会产生干涉 (B)在两波相遇的区域中不会产生干涉在两波相遇的区域中不会产生干涉 (C)a点的振动始终加强点的振动始终加强 (D)a点的振动始终减弱点的振动始终减弱3.如如图图所所示示，实实线线和和虚虚线线分分别别表表示示振振幅幅、频频率率均均相相同同的的两两列列波波的的波波峰峰和和波波谷谷此此刻刻，M是是波波峰峰与与波波峰峰相相遇遇点点，下下列列说法中正确的是说法中正确的是()A.该时刻质点该时刻质点O正处在平衡位置正处在平衡位置B.P、N两点始终处于平衡位置两点始终处于平衡位置C.M点始终处于波峰位置点始终处于波峰位置D.从该时刻起，经过四分之一周期，质点从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置到达平衡位置注意：注意：1.一切波都可发生衍射现象一切波都可发生衍射现象.波长较长的波容易产生显波长较长的波容易产生显著的衍射现象著的衍射现象.2.干涉和衍射都是波特有的现象干涉和衍射都是波特有的现象.
