12.4波的衍射和干涉 课件 （32张）.pptx

第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉 1 通过观察水波的衍射现象 认识衍射现象的特征 知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件 知道衍射现象是波特有的现象 2 了解波的叠加原理 3 通过实验 认识波的干涉现象和波的干涉图样 知道波发生明显干涉现象的必要条件 知道干涉现象是波所特有的现象 首先观察水槽中水波的传播 圆形的水波向外扩散 越来越大 然后 在水槽中放入一个不大的障碍屏 观察水波绕过障碍屏传播的情况 再引导学生观察 在水槽中放入一个有孔的障碍屏 水波通过孔后也会发生衍射现象 看教材中的插图 解释 绕过障碍物 的含义 难点突破 本节课的难点是波的干涉图样 通过观察水槽中水波的干涉 归纳总结出波发生明显的干涉的条件及原因 水波遇到障碍物像球一样被弹回了吗 水波 1 概念 波可以绕过障碍物继续传播的现象 一 波的衍射 两幅水波通过孔缝衍射照片对比 水波槽实验 研究 d 明显衍射 发生明显衍射的条件 波长 一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样 d d d 明显 明显 不明显 d d d 在狭缝宽度d一定 不同波长的水波的衍射 1 0 3d 2 0 5d 3 0 7d 明显 发生明显衍射的条件 实验表明 只有缝 孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多 或者比波长更小时 才能观察到明显的衍射现象 1 比波长大能发生明显衍射吗 2 能说成是发生衍射现象的条件吗 水波通过桥洞时发生衍射 无线电波绕过高大建筑物 日晕 光的衍射 光波和声波谁更容易发生明显衍射现象 声波波长 1 7cm 17m 光波波长 0 4um 0 7um 1 衍射是波特有的现象 一切波都会产生衍射现象 2 衍射现象总是存在的 只有明显与不明显的差异 3 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 4 一般情况下 波长较大的波容易产生明显的衍射现象 例 以下关于波的衍射的说法中正确的是 a 波遇到障碍物时 一定会发生明显的衍射现象b 当障碍物的尺寸比波长大得多时 衍射现象很明显c 当孔的大小比波长小时 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 才会发生明显的衍射现象 c 雨滴下落不同步 相差也不恒定 波的叠加 1 波的叠加原理 波传播的独立性 几列波相遇之后 仍然保持它们各自原有的特征 频率 波长 振幅 振动方向等 不变 并按照原来的方向继续前进 好象没有遇到过其它波一样 光波 声波的叠加 研究两列波相遇时位移的特点 在两列波重叠的区域内 介质中的质点同时参与两种振动 其振动的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和 本质 位移的合成 叠加原理 振动加强 振幅增大 振动减弱 振幅减小 实验 平面图 侧视图 两波源 频率相同 振动方向相同 相差恒定 振源1 振源2 加强 减弱 两波源 频率相同 振动方向相同 相差恒定 频率相同 振动方向相同 相差恒定的两列波叠加 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 形成的图样叫做干涉图样 波的干涉 产生波的干涉的条件 1 两波源的频率相同 2 振动方向相同 3 相位差恒定 干涉图样 干涉图样的特点 振动加强点和振动减弱点是间隔出现 振动加强点是指振幅较大的点 不是位移始终最大 干涉图样中 不只有振动加强的质点和振动减弱的质点 振动加强点始终加强 振动减弱点始终减弱 3 5 5 3 5 加强 减弱 到两波源的路程差 波程差 s满足 若两波源振动情况完全相同 加强点和减弱点的分布规律 例 如图所示 两列简谐波均沿x轴传播 传播速度的大小相等 其中一列沿x方向传播 图中实线所示 一列沿负x方向传播