波的干涉和衍射ppt课件.ppt
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1、2.3 波的干涉和衍射波的干涉和衍射 现象:波可以绕过障碍物或通过小现象:波可以绕过障碍物或通过小孔继续传播的现象叫做波的衍射孔继续传播的现象叫做波的衍射1.一切波都能发生衍射2.衍射是波特有的现象演演 示示 在水槽里放两块挡板,中间留有一个狭缝,观察水在水槽里放两块挡板,中间留有一个狭缝,观察水波通过狭缝后的传播情况。波通过狭缝后的传播情况。 保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波的传播情况有什么变化。的传播情况有什么变化。butbut两列波相向运行,两列波相向运行,相遇时会不会像两相遇时会不会像两个球相遇那样改变个球相遇那样改变它们原来的运
2、动状它们原来的运动状态呢?态呢?想想想?一一不会视频 两列频率相同的波相遇时,在它们相遇的两列频率相同的波相遇时,在它们相遇的区域会发生什么现象呢?区域会发生什么现象呢?我们先观察下面的现我们先观察下面的现象。象。想一想想一想振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱由此可知:由此可知: 两列波相遇后,在水面上出现了一条两列波相遇后,在水面上出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且区域在水面上的位
3、置是固定的,而且相互隔开。相互隔开。x10tx20tx0tPP点振动最强(振幅为点振动最强(振幅为A1A2)3.干涉的解释干涉的解释如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇时,质点的振幅最大,等于两列波的振幅之和;时,质点的振幅最大,等于两列波的振幅之和;因此在这一点,始终是两列波干涉的加强点,因此在这一点,始终是两列波干涉的加强点,质点的振动最激烈质点的振动最激烈. .x10tx20tx0tQ点振动
4、最弱(振幅为点振动最弱(振幅为A1A2)x10tx20tx0tQ点不振动(振幅为零)点不振动(振幅为零) 如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静的振幅就等于零,水面保持平静 (1)加强点)加强点波峰与波峰或波谷
5、与波谷相遇;波峰与波峰或波谷与波谷相遇;加强点与两个波源的距离差:加强点与两个波源的距离差:r=r2-r1=k(k=0,1,2,3)(2)减弱点)减弱点波峰与波谷相遇;波峰与波谷相遇;减弱点与两个波源的距离差:减弱点与两个波源的距离差:r=r2-r1=(2k+1)/2 (k=0,1,2,3)加强点和减弱点满足的条件:加强点和减弱点满足的条件:的的s1s2r1r2的p 把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区;把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区;相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区振动加强区和振动减弱区是相互隔开的弱区振动
6、加强区和振动减弱区是相互隔开的 注意注意:(1)振动加强的区)振动加强的区域振动始终加强,振域振动始终加强,振动减弱的区域振动始动减弱的区域振动始终减弱终减弱(2)振动加强(减)振动加强(减弱)的区域是指质点弱)的区域是指质点的振幅大(小),而的振幅大(小),而不是指振动的位移大不是指振动的位移大(小),因为位移是(小),因为位移是在时刻变化的在时刻变化的同一条双曲线上各点都是加强点或减弱点同一条双曲线上各点都是加强点或减弱点.波的干涉图样波的干涉图样波的干涉示意图。白实线表示波峰所在位置,白虚线波的干涉示意图。白实线表示波峰所在位置,白虚线表示波谷所在位置表示波谷所在位置3、产生干涉的条件、
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