波的衍射和干涉.ppt

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1、12.4波的衍射和干涉学科网，zxxk.fenghuangxueyi波的衍射波的衍射 波的衍射：波可以绕过障碍物继波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象续传播的现象 实验一、水波的衍射现象及在波实验一、水波的衍射现象及在波长一定的情况狭缝宽对衍射实验长一定的情况狭缝宽对衍射实验的影响的影响现象：水波绕过现象：水波绕过小孔小孔或或障碍物障碍物继续继续传播传播 说明说明: :衍射是波特有衍射是波特有的现象的现象; ;一切一切波都能发生衍波都能发生衍射射衍射现象总是衍射现象总是存在的存在的, ,只有只有明显和不明显明显和不明显的差异的差异. . 实验二、在狭缝宽度一定的情况实验二、在狭缝宽度一定的

2、情况下，波长对衍射实验的影响下，波长对衍射实验的影响学科网，zxxk.fenghuangxueyi结论：结论： 障碍物较大时对波有影响障碍物较大时对波有影响, ,较较小时对波没有影响小时对波没有影响, ,即障碍物比即障碍物比较小时能发生明显衍射较小时能发生明显衍射. .窄缝宽度跟波长相差不多时，有明窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象显的衍射现象结论：结论：窄缝宽度比波长大得越多，衍射现窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；象越不明显；窄缝宽度跟波长相比非常大时，水窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现波将直线传播，观察不到衍射现象象发生明显衍射现象的条件：发生明

3、显衍射现象的条件： 说明说明: :障碍物或孔的尺寸大小障碍物或孔的尺寸大小, ,并不是决定衍射能否发生的条件并不是决定衍射能否发生的条件, ,仅是衍射现象是否明显的条件仅是衍射现象是否明显的条件. .一般情况下一般情况下, ,波长较大的波容易波长较大的波容易产生显著的衍射现象产生显著的衍射现象. . 障碍物或孔的尺寸比波长小障碍物或孔的尺寸比波长小, ,或跟波或跟波长相差不多长相差不多. . 波传到小孔波传到小孔( (或障碍物或障碍物) )时时, ,小孔小孔( (或或障碍物障碍物) )仿佛是一个新的波源仿佛是一个新的波源, ,由它发由它发出与原来同频率的波出与原来同频率的波( (称子波称子波)

4、 )在孔后在孔后传播传播, ,于是就出现了偏离直线传播的衍于是就出现了偏离直线传播的衍射现象射现象. . 当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出十分突出, ,但由于衍射波的能量很弱但由于衍射波的能量很弱, ,衍射现象不容易观察到衍射现象不容易观察到. .一切波都能发生衍射，衍射是波特有一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象的现象 . .学科网，zxxk.fenghuangxueyi波的叠加波的叠加1 1、波传播的独立性、波传播的独立性 几列波相遇之后，几列波相遇之后， 仍然保仍然保持它们各自原有的特征（频持它们各自原有的特征（频、波、波长、振幅、振动方向等）不变，

5、并长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样有遇到过其他波一样. .2 2、叠加原理、叠加原理 在相遇区域内任一点的振动，在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在时在该点所引起为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和的振动位移的矢量和. . 当波峰与波峰、波谷与波当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时谷相遇时振动加强振动加强。 当波峰与波谷相遇时当波峰与波谷相遇时振动减弱振动减弱。 加强加强: :两列波引起的振两列波引起的振动方向动方向始终始终相同。相同。 减弱：两列波引起的振减弱：两列波引起的振动方向动方向始终始终相反。相反

6、。波的干涉波的干涉( (波的干涉波的干涉WMV)WMV) ( (一一) ) 频率相同频率相同的两列波叠加，的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间动加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉，形成隔这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做干涉图样。的图样叫做干涉图样。（二）干涉图样的特点：（二）干涉图样的特点： 1 1、两列频率相同的波叠加，振动加、两列频率相同的波叠加，振动加强点强点始终始终加强，振动减弱点加强，振动减弱点始终始终减弱。减弱。 2 2、振动加强点和振动减弱点是间

7、、振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。隔出现的。 3 3、振动加强点是指振幅较大的点，、振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。不是位移始终最大。 4 4、干涉图样中，不只有振动加强、干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。的质点和振动减弱的质点。（三）（三） 产生干涉的产生干涉的 必要条件：必要条件：两波源的频率相同。两波源的频率相同。1 1、若、若两波源两波源振动情况完全相同振动情况完全相同（四）加强点和减弱点的分布规律（四）加强点和减弱点的分布规律ns 2) 12(ns加强加强减弱减弱到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: :l若两波源振动情

8、况完全相同若两波源振动情况完全相同ns 2) 12(ns减弱减弱加强加强到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: :l若两波源振动情况完全相反若两波源振动情况完全相反2 2、若、若两波源两波源振动情况完全相反振动情况完全相反例例2如图所示，两列简谐波均沿如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，轴传播，传播速度的大小相传播速度的大小相 等，其中一列沿等，其中一列沿x方向传方向传播播(图中实线所示图中实线所示)，一列沿负，一列沿负x方向传播方向传播(图图中虚线所示中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动，这两列波的频率相同，振动方向均沿方向均沿y轴，则图中轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是各点中振幅最大的是x= 的点，振幅的点，振幅最小的是最小的是x= 的点。的点。4、82、6