波的干涉、衍射讲稿.ppt

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1、关于波的干涉、衍射第一页，讲稿共三十六页哦 波竟然有这么多神奇的现波竟然有这么多神奇的现象象第二页，讲稿共三十六页哦第三页，讲稿共三十六页哦1 1、定义：、定义：波能够绕到障碍物的 后面传播的现象。2 2、一切波都能发生衍射现象、一切波都能发生衍射现象3 3、衍射是波特有的现象、衍射是波特有的现象第四页，讲稿共三十六页哦可是，如果那块岩石很大，却会发现岩可是，如果那块岩石很大，却会发现岩石后面的海水相对平静，这是怎么回事石后面的海水相对平静，这是怎么回事儿呢？儿呢？原来，发生明显衍射是有条件的原来，发生明显衍射是有条件的.第五页，讲稿共三十六页哦观察一：狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽狭缝宽度与

2、波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时，发生明显衍射。度比波长更小时，发生明显衍射。第六页，讲稿共三十六页哦观察二：波长与狭缝宽度相差不多时，有明显波长与狭缝宽度相差不多时，有明显衍射现象。衍射现象。第七页，讲稿共三十六页哦实验表明：实验表明：只有缝、孔的宽度或障只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到比波长更小时，才能观察到明显明显的的衍射现象。衍射现象。第八页，讲稿共三十六页哦注意1.一切波一切波都能发生都能发生衍射衍射现象，只有明显与不现象，只有明显与不 明显明显。衍射是波的特有属性。衍射是波的特有属性。2.2.在满足一定条件时

3、，一切波都可产生明显的在满足一定条件时，一切波都可产生明显的 衍射现象。波的直线传播只是衍射不明显时衍射现象。波的直线传播只是衍射不明显时 的一种近似的一种近似。3.3.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，是发生能否发生的条件，是发生明显衍射明显衍射的条件。的条件。4 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。第九页，讲稿共三十六页哦如何获得明显的衍射现象？如何获得明显的衍射现象？一定时，可改变一定时，可改变l，使，使l与与接近接近 l一定时，可改变一定时，可改变，使，使与与l接近

4、接近 一定时，可改变一定时，可改变f，从而改变，从而改变第十页，讲稿共三十六页哦课堂练习课堂练习1.以下关于波的衍射的说法，正确的是（以下关于波的衍射的说法，正确的是（）A.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B.当孔的尺寸比波长较小时，衍射现象明显当孔的尺寸比波长较小时，衍射现象明显C.当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象显的衍射现象B第十一页，讲稿共三十六页哦第十二页，讲稿共三十六页哦 由

5、此可知：由此可知：两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，即即相遇后，它们都保持各自的运动状态继相遇后，它们都保持各自的运动状态继续传播，彼此都没有受到影响。续传播，彼此都没有受到影响。第十三页，讲稿共三十六页哦1.波在叠加时的特点（1 1）相遇时，位移是两）相遇时，位移是两列波分别产生的位移的列波分别产生的位移的矢量和。矢量和。（2）相遇后，相遇后，各列波独各列波独立传播。立传播。第十四页，讲稿共三十六页哦 几列波相遇时能够保持各自的运动状几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重

6、叠的区域里，态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振介质的质点同时参与这几列波引起的振动，动，质点的位移等于这几列波单独传播时质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。引起的位移的矢量和。第十五页，讲稿共三十六页哦由此可知：介质由此可知：介质中某些质点处于中某些质点处于两列波的波峰与两列波的波峰与波峰或波谷与波波峰或波谷与波谷相遇处，则谷相遇处，则振振幅变大，振动幅变大，振动加强加强第十六页，讲稿共三十六页哦由此可知：介由此可知：介质中某些质点质中某些质点处于两列波的处于两列波的波峰与波谷相波峰与波谷相遇处，则遇处，则振幅振幅减小，振动减减小，振动减弱。弱

7、。第十七页，讲稿共三十六页哦第一：找到需要判断的质点；第一：找到需要判断的质点；第二：分别找到各个波传播过程中该时第二：分别找到各个波传播过程中该时 刻该质点的振动方向及位置；刻该质点的振动方向及位置；第三：若在此时各振动方向相同且在平衡第三：若在此时各振动方向相同且在平衡 位置同侧，则此点为振动加强点；位置同侧，则此点为振动加强点；若在此时各振动方向相反且在平衡若在此时各振动方向相反且在平衡 位置异侧，则此点位振动减弱点。位置异侧，则此点位振动减弱点。第十八页，讲稿共三十六页哦 振动加强（减弱）的点是指振动加强（减弱）的点是指质点的振幅变大（小），质点的振幅变大（小），而不是而不是指振动的位

8、移变大（小），因为指振动的位移变大（小），因为位移是在时刻变化的。即位移是在时刻变化的。即振动加振动加强处的位移也有可能为零。强处的位移也有可能为零。第十九页，讲稿共三十六页哦如图所示，两列简谐波均沿如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度大小相轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿等，其中一列沿X轴正向传播（如图中实线所示），一轴正向传播（如图中实线所示），一列沿列沿X轴负向传播（如图中虚线表示），这两列波的频轴负向传播（如图中虚线表示），这两列波的频率相同，振动方向沿率相同，振动方向沿Y轴，则图中轴，则图中 各质点各质点中振幅最大的是哪些点，振幅最小的是哪些点？中振幅最大的是哪些点，振幅最

9、小的是哪些点？例：例：第二十页，讲稿共三十六页哦第二十一页，讲稿共三十六页哦振动加强振动加强振动减弱振动减弱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第二十二页，讲稿共三十六页哦由此可知：两列两列相同频率的相同频率的波相遇后，在水面上，出现了波相遇后，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静的区一条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，这两种区域在水面上的位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，而且相互隔开。置是固定的，而且相互隔开。第二十三页，讲稿共三十六页哦1.定义定义 频率相同的两列波叠加，使某些区域

10、的振动频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。波的干涉。2.干涉图样干涉图样第二十四页，讲稿共三十六页哦 第二十五页，讲稿共三十六页哦 在某一时刻，水面上的某一点是两列波的波峰在某一时刻，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，就变成波谷和波谷和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一位移最大，等于两列波的振幅

11、之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈。激烈。第二十六页，讲稿共三十六页哦 第二十七页，讲稿共三十六页哦 第二十八页，讲稿共三十六页哦 在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波在某一时刻，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，就变成波谷和波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减峰相遇，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振幅之差，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，质点振动的振幅就等于如果两列波的振幅相同，质

12、点振动的振幅就等于零，水面保持平静零，水面保持平静 第二十九页，讲稿共三十六页哦 第三十页，讲稿共三十六页哦第三十一页，讲稿共三十六页哦（1）两个波源的振动频率相同）两个波源的振动频率相同（2）两波源的相位差必须保持不变）两波源的相位差必须保持不变第三十二页，讲稿共三十六页哦 （3 3）一切波（只要满足条件）都能发生干涉现）一切波（只要满足条件）都能发生干涉现 象，象，干涉和衍射一样都是波特有的现象干涉和衍射一样都是波特有的现象 （1 1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱振动加强的区域振动始终加强，振动减弱 的区域振动始终减弱的区域振动始终减弱 （2 2）振动加强（减弱）的区域是指质点的）

13、振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅振幅 大（小），大（小），而不是指振动的而不是指振动的位移大（小），位移大（小），因为位移是在时刻变化的因为位移是在时刻变化的第三十三页，讲稿共三十六页哦 1.关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（）A.任意两列波都能产生稳定干涉现象任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同相同C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零在振动加强的区域，有时质点的位移等于零BD课堂

14、练习课堂练习课堂练习课堂练习第三十四页，讲稿共三十六页哦2.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.两列波相遇时，可以相互穿过继续传播，只两列波相遇时，可以相互穿过继续传播，只 在重叠区域发生叠加在重叠区域发生叠加B.两列波叠加区域的任何介质质点的实际位移两列波叠加区域的任何介质质点的实际位移 是两列波单独引起位移的矢量和是两列波单独引起位移的矢量和C.两列波相遇时两列波相遇时,一列波对另一列的影响叫干涉一列波对另一列的影响叫干涉D.干涉是特殊条件下叠加现象，两个频率相同干涉是特殊条件下叠加现象，两个频率相同 的波源振动产生的波可能发生干涉象的波源振动产生的波可能发生干涉象ABCD第三十五页，讲稿共三十六页哦2023/4/5感感谢谢大大家家观观看看第三十六页，讲稿共三十六页哦