5.波的干涉、衍射.ppt

首先，根据波叠加原理，介质中通常有几个波同时传播。例如，如果在不同的地方将两块石头扔进一个池塘，就会有两个波浪在水面上传播。当两个波相遇时，它们会像两个球相遇一样改变它们原来的运动特性吗？在教科书的第36页，观察和反思表明，这一实验现象告诉我们，由水滴引起的两个水波相遇后会互相穿过，并仍然保持着自己的运动状态来传播。波的独立传播和叠加，波的独立传播和叠加，(观察动画)，波的独立传播和叠加，观察动画，1。波的独立传播，即大量事实证明，介质中的几个波相遇后，它们继续以其原始特征(频率、振幅、振动方向、传播方向等)传播。)并且不会因为其他波的存在而改变。(也可以说，两个波相遇后会互相穿过，但它们保持各自的运动状态并继续传播。)例如(几个人说的声波的传输和乐队的合奏)，2。波的叠加。在几个波传播的重叠区域，粒子必须同时参与由几个波引起的振动。粒子的总位移等于每个波单独存在所引起的振动位移的矢量和，这是波的叠加原理。粒子在两个波相遇的叠加区域的位移可能增大或减小，即波峰和波峰、波谷和波谷相遇的振动增强，波峰和波谷相遇的振动减弱，例如(2)波干涉现象，(3)加强点：两个波引起的振动方向相同的粒子，其振幅等于两个波振幅之和。弱化点：由两个波引起的振动方向总是相反的粒子，其振幅等于两个波的振幅之差。(1)澄清强点和弱点的概念，(2)观察与思考实验：水波槽实验和水波干扰现象。从实验中可以看出，两排频率相同的水波形成的波纹向四周扩散。当这两个波重叠时，就会出现上图所示的现象。在振动的水面上，会有相对平静的区域和从两个波源中间扩散出来的强振动区域，这两个区域是固定的，相互隔开。波的干扰，波的干扰：两个频率相同的波叠加在一起，使得介质中某些区域的粒子振动一直增强，而某些区域的粒子振动一直减弱。此外，振动加强和振动减弱的区域彼此分离，并且它们的位置保持不变。这种稳定的叠加现象被称为波的干涉。干涉图样：波的干涉形成的图样称为干涉图样(如下图所示)。(4)干扰的解释，(1)如果在某一时刻，在水面的某一点，两个波的波峰和波峰相遇，半个周期后，波谷和波谷相遇。当波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，粒子位移最大，等于两个波的振幅之和；因此，在这一点上，它总是两种波干涉的加强点，而粒子振动是最强烈的。(2)如果在某一时刻，两个波浪的波峰和波谷在水面上的某一点相遇，并且在半个周期之后，它们变成波谷和波峰相遇。在这一点上，由两个波引起的振动总是减弱，并且粒子振动的振幅等于两个波的振幅之差。如果两个波的振幅相同，粒子振动的振幅等于零，水面保持平静。(3)连接振动最强的粒子以加强振动。相应地，连接振动最弱或静态的粒子以形成振动衰减区域。振动增强区域和振动衰减区域彼此分离。不(1)振动加强点的位置(当两列波的起始方向相同时)，假设在两列波的叠加区域有一个p点，其到两列波源的距离分别为S1和S2，两列波的波长为。(n=0，1，2，3，4.)，P点与两列波的波源之间的距离差等于波长的整数倍和半波长的偶数倍。(2)振动衰减点的位置：(当两个波的起始方向相同时)，两个波的P点与波源的距离差等于半波长的奇数倍。(n=0，1，2，3，4.)，例如：在同一个均匀介质中，有两个频率相同的波源S1和S2。S1和S2被两种波长分开。B点是S1和S2直线的中点。今天，画一个以B为中心，R=为半径的圆。圆圈上有几个振动加强点(除了S1和S2)。如果点A被设置为振动加强点，将有| S1A-S2A |=N。从图中可以看出，N=0或N=1。在课堂上练习。1.下面两个波相遇时会重叠。答：相遇后，小振幅的波会减弱，大振幅的波会增强。会后，两个波的振动与会前完全相同。在相遇区域，任一点的总位移分别等于两个波引起的位移的矢量和。几个人在同一个房间说话，彼此听得很清楚，这表明声波相遇时不会相互干扰。BCD，2。以下关于波干扰的陈述是正确的()。答：只有横波可以干涉，纵波不能干涉。只要是波，它就能产生稳定的干扰。c、无论是横波还是纵波，只要两个叠加波的频率相等，相同的振动就会产生稳定的干扰。D波干涉是波叠加的一种特殊情况。光盘，课堂练习。3.如图所示，在具有相同频率、相位和振幅的两个波的干涉图案中，实线代表波峰，虚线代表波谷。叠加结果的正确描述是()A。在波峰出现在点A后，该点或点b的振幅在干扰过程中始终为零。两点B处两个波之间的距离差是波长的整数倍。当C点为波谷时，经过一段时间后，在该点出现波峰，b，iii，波浪绕射现象，现象：水波继续在石头周围传播。1.波绕射的定义，波可以继续在障碍物周围传播的现象称为波绕射。(1)所有的波都可以衍射，(2)衍射是波特现象，意思是：要观察实验动画，请先回答第38335439页的实验问题？结论：1 .当窄缝或障碍物的宽度与波长相近时，有明显的衍射现象；2.窄缝或障碍物的宽度大于波长，衍射现象越不明显；3.当窄缝或障碍物的宽度与波长相比非常大时，水波将沿直线传播，并且不能观察到衍射现象，即只有当缝隙或孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相似或小于波长时，才能观察到明显的衍射现象。对于明显的衍射现象需要注意的条件问题，所有的波都可以衍射，而要发生明显的衍射现象必须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍射现象仍然存在，但衍射现象并不明显，不容易被我们观察到。衍射是波特现象，所有的波都会产生衍射。衍射总是存在的，只有明显和不明显的差异。3.障碍或洞的大小不是决定衍射是否发生的条件，而只是明显衍射的条件。4.一般来说，波长较大的波容易产生明显的衍射。5.当波浪到达小洞(或障碍物)时，小洞或障碍物似乎是一个新的波源。由它发射的相同频率的波在洞或障碍物后面传播，从而引起偏离直线传播方向的衍射现象。6.当孔的尺寸远小于波长时，虽然衍射现象非常突出，但由于能量的减少，衍射现象不容易观察到。衍射理解概述：以下现象或事实属于衍射现象：(1)风从窗户吹进来；(b)雪堆积在背风的房子后面；(c)水波遇到从水面向前伸出的小石块；(d)小石子对波浪的传播没有影响；(c)晚上可以看到月亮在水中的反射；(c)以下关于波的衍射的陈述是正确的；(a)衍射是所有机器共有的现象；(b)同一排波浪的裂缝或孔洞(障碍物)越小。衍射现象更明显的是c。衍射现象只能发生在横波中，而不能发生在纵波中。声波的衍射很容易发生，因为声波的波长较大，例3。在水波水槽的绕射实验中，如果振动器撞击水面的频率为5HZ，水槽中水波的传播速度为0.05米/秒，为了观察到明显的绕射现象，小孔的直径D应为(10)厘米5厘米1厘米1厘米1厘米，例4:图示为观察水波绕射的实验装置。交流和直流是两个挡板，交流是一个孔，