波的衍射课件.ppt

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1、第十二章第十二章 机械波机械波马马 鹏鹏实例实例1、在水塘里，微风激起的水、在水塘里，微风激起的水 波遇到突出水面波遇到突出水面 的小石子、芦的小石子、芦 苇，苇，会绕过他们继续传播，好象他会绕过他们继续传播，好象他 们们并不存在并不存在。实例实例2、听其声不见其人。、听其声不见其人。实例实例3、隔墙有耳。、隔墙有耳。一、衍射现象一、衍射现象波能绕过障碍物继续传播的现象，叫做波波能绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。的衍射。衍衍展延之意展延之意波的衍射波的衍射波展延到波展延到“影子影子”区域区域里的现象。里的现象。衍射是所有波共有的一种现象，一切波都能衍射是所有波共有的一种现象，一切波都能

2、发生衍射同时，它也是波所特有的现象发生衍射同时，它也是波所特有的现象.12.5 波的衍射波的衍射二、发生明显衍射现象的条件二、发生明显衍射现象的条件窄窄缝缝宽宽度度跟跟波波长长相相差差不不多多时时，有有明明显显的的衍衍射现象；射现象；窄窄缝缝宽宽度度比比波波长长大大得得越越多多，衍衍射射现现象象越越不不明显；明显；窄窄缝缝宽宽度度跟跟波波长长相相比比非非常常大大时时，水水波波将将直直线传播，观察不到衍射现象线传播，观察不到衍射现象水波的衍射水波的衍射结论：只只有有缝缝、孔孔的的宽宽度度或或障障碍碍物物的的尺尺寸寸跟跟波波长长相相差差不不多多，或或者者比比波波长长更更小小时时，才才能能观观察察到

3、明显的衍射现象到明显的衍射现象注注意意：一一切切波波都都能能发发生生衍衍射射，而而要要发发生生明明显显的的衍衍射射现现象象须须满满足足上上述述条条件件，当当不不满满足足上上述述条条件件时时，衍衍射射现现象象仍仍存存在在，只只不不过过是是衍射现象不明显，不易被我们观察到衍射现象不明显，不易被我们观察到.发生明显衍射现象的条件：发生明显衍射现象的条件：.三、用惠更斯原理解释衍射现象障碍物障碍物障碍物后的障碍物后的阴影部分阴影部分平面波平面波平面波波面平面波波面障碍后障碍后的波面的波面障碍后障碍后的波线的波线波在传播过程中，遇到障碍物时其波在传播过程中，遇到障碍物时其传播方向发生改变，绕过障碍物的传

4、播方向发生改变，绕过障碍物的边缘继续传播的现象。边缘继续传播的现象。利用惠更斯原理可解释波的衍射现象。利用惠更斯原理可解释波的衍射现象。波的衍射波的衍射波的衍射波的衍射波达到狭缝处，缝上各点都可看波达到狭缝处，缝上各点都可看 作子波源，作出子波包络，得到新的作子波源，作出子波包络，得到新的 波前。在缝的边缘处，波的传播方向发生改变。波前。在缝的边缘处，波的传播方向发生改变。当狭缝缩小，与波长相近时，衍射效果显著。当狭缝缩小，与波长相近时，衍射效果显著。小结：小结：1、衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍、衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。射现象。2、衍射现象总是存在的，只有明显与不明

5、显、衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。的差异。3、障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射、障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件。能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件。4、一般情况下，波长较大的波容易产生显著、一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象。的衍射现象。5、波传到小孔（或障碍物）时，小孔或障、波传到小孔（或障碍物）时，小孔或障碍物仿佛是一个新的波源，由它发出与原碍物仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波在孔或障碍物后传播，于是来同频率的波在孔或障碍物后传播，于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象。就出现了偏离直线传播方向的衍射

6、现象。6、当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十、当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到。容易观察到。小结：小结：1.一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况能使衍射现象更明显定程度的衍射，以下哪种情况能使衍射现象更明显?()A增大障碍物尺寸，同时增大波的频率增大障碍物尺寸，同时增大波的频率 B增大障碍物尺寸，同时减小波的频率增大障碍物尺寸，同时减小波的频率 C缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率 D缩小障碍物尺寸，同时减小

7、波的频率缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率D2.关于波的衍射下列说法中正确的是（关于波的衍射下列说法中正确的是（）A在衍射现象中，波不是沿直线传播的在衍射现象中，波不是沿直线传播的B水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象C横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射D不能发生明显衍射的，必定不是波不能发生明显衍射的，必定不是波E衍射是一切波的特性衍射是一切波的特性F波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象G波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显H

8、波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显AEFH3.如如图图是是观观察察水水面面波波衍衍射射的的实实验验装装置置，AC和和BD是是两两块块挡挡板板，AB是是一一个个孔孔，O为为波波源源，图图中中已已画画出出波波源源所所在区域波的传播情况，每在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是（下述描述正确的是（）ABCA挡板前后波纹间距离相等挡板前后波纹间距离相等B此时能明显观察到波的衍射现象此时能明显观察到波的衍射现象C如果将孔如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象观察衍射现象