波的衍射和干涉

波的衍射和干涉第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日双耳盆第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第十二章机械波波的衍射和干涉第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日波的衍射波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射。第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日演示

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。

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。第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日明显衍射第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日结论：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象；窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象．第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日3、发生明显衍射现象的条件：

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．注意：一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被我们观察到.第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1.为什么“未见其人先闻其声”？2.为什么光是直线传播而声波可以发生明显的衍射现象？第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1.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B.当孔的尺寸比波长越小，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课堂练习B第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日2.如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图,水波的频率最大的是（）水波的频率最小的是（）BACCA第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日演示

在一根水平绳的两端向上抖动一下，就分别有两个凸起状态1和2在绳上相向传播（图12.6-1甲）

观察两个凸起随后的传播情况。

在介质中常常有几列波同时传播，例如把两块石子在不同的地方投入池塘，就有两列波在水面传播。两列波相遇时，会不会像两个球相遇那样改变原来的运动特征呢？第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日两列波相遇第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日二、波的叠加第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1、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，好象没有遇到过其他波一样互不干扰.第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日2、波的叠加原理

在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日

两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日

现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了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置是固定的，而且相互隔开。第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1.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，而且振动加强和减弱的区域互相间隔,这种现象叫做波的干涉.所形成的图样叫做干涉图样。三、波的干涉水波干涉图样水波干涉俯视图样第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日P点是振动加强点的条件是：P点是振动减弱点的条件是：2、加强点和减弱点的条件

如图A、B是两个振动情况相同的波源，点P到A、B距离分别是S1

和S2

，则：第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日

3、产生干涉的必要条件：

注意：虽然干涉是波的叠加的结果，但叠加未必都产生干涉现象。声波也能发生干涉。

不仅水波和声波能发生一干涉，一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。

两列波的频率相同，两列波的相位差保持不变。第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日注意

（1）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．（2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的．第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1.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B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C.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BD课堂练习第二十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日2.如图所示，S1、S2是两个频率相等的波源，它们在同一种介质中传播，以S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）则以下说法正确的是：（）