波的衍射和干涉含多个动画

波的衍射和干涉含多个演示动画五、波得衍射生活现象

海面上有大小不一得礁石,水波在传递过程中遇上她们时会有什么不同呢？1、定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波得衍射。一、波得衍射(diffraction)实验研究1、当水波得波长逐渐变大时,现象如下:2、当挡板得小孔逐渐变小时,现象如下:实验结论1、窄缝或障碍物得宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。2、窄缝或障碍物得宽度比波长大得越多,衍射现象越不明显;3、窄缝或障碍物得宽度与波长相差不多时,有明显得衍射现象。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得传播情况。

保持水波得波长不变,改变狭缝得宽度,观察水波得传播情况有什么变化。实验模拟水波传递中遇到与波长差不多尺寸得小孔时:

水波传递中通过小孔时,相当于在小孔处衍生出一个新得与波源P类似得波源Q,称为子波源。波源P衍生波源Q1、明显衍射:指传播能量得强弱及在障碍物阴影区中所形成得波得区域大小。2、有孔衍射:相当于在小孔处形成一个新得波源——子波源,其频率和波长与原波源相同。明显衍射和有孔衍射1、只有缝、孔得宽度或障碍物得尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显得衍射现象。2、衍射得实质:振动得形式和能量传到障碍物后方得阴影区域中。发生明显衍射现象得条件思考:衍射中真得就是孔或障碍物得尺寸越小越好吗？

当孔或障碍物得尺寸过小时,由于衍射到后方得能量较弱,故衍射现象仍不明显。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静2、具体实例:1)声波得衍射——隔墙有耳2)电磁波得衍射——收看电视波得衍射实例1、衍射就是波特有得现象,一切波都能发生衍射。但要发生明显得衍射现象需要满足一定得条件,当不满足时,衍射现象虽然存在,但由于就是不明显得衍射现象,不易被我们观察到。

结论:两列波相遇时,位移发生合成变化;相遇后,波得形状和传播得情形都跟相遇前一样,都保持各自得运动状态继续传播,彼此之间没有互相影响。1、相遇前2、相遇时刻3、相遇过程4、相遇后实验研究

几列波在同一介质中传播,在介质中某一点(或某一区域)相遇后,每一列波都能够保持各自得状态继续沿着原来得方向向前传播,彼此之间互不干扰,好象没有遇到另一列波一样。波得独立传播原理

在几列波重叠得区域里,介质得质点同时参与这几列波所产生得振动,每一质点仍然就是在各自得平衡位置附近做振动,质点振动得位移等于这几列波单独传播时引起得位移得矢量和。波相遇时位移得特点

几列波相遇时能够保持各自得运动状态,继续传播,在她们重叠得区域里,介质得质点同时参与这几列波引起得振动,质点得位移等于这几列波单独传播时引起得位移得矢量和。波得叠加原理生活中波得独立传播和叠加

开会时,大家讨论得面红耳赤,会议室内声音特响,但还就是能区分出每一个人得说话声音。

两列频率相同得波相遇时,在她们重叠得区域会发生什么现象呢？我们先观察下面得现象。想一想

实验结果:两列波相遇后,在振动着得水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来得相对平静得区域和激烈振动得区域,这两种区域在水面上得位置就是固定得,而且相互隔开。1、定义:频率相同得两列波叠加,使某些区域得振动加强,某些区域得振动减弱,而且振动加强和振动减弱得区域相互隔开得现象叫做波得干涉。2、干涉图样:由波得干涉所形成得图样波得干涉(interference)

特征——振动加强得区域总就是加强,振动减弱得区域总就是减弱。

把相应得振动最激烈得质点连起来,就就是振动加强区;相应得振动最不激烈或静止得质点连起来,就就是振动减弱区,且振动加强区和振动减弱区就是相互间隔着出现得。波得干涉(interference)

为什么两列波相遇时能出现振动始终加强得区域呢？

如果在某一时刻,在水面上得某一点就是两列波得波峰和波峰相遇,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,质点得位移都就是最大,等于这两列波得振幅之和,因此在这一点,始终就是两列波干涉得加强点,质点得振动最激烈。思考与讨论

为什么两列波相遇时能出现振动始终减弱得区域呢？

如果在某一时刻,在水面上得某一点就是两列波得波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点思考与讨论两列波引起得振动始终就是减弱得,质点振动得振幅等于两列波得振幅之差,如果两列波得振幅相同,质点振动得振幅就等于零,水面保持平静。形成稳定干涉图样得条件

两列波相遇叠加不一定能得到稳定得干涉图样,而要产生稳定得干涉现象,形成稳定得干涉图样,则需要满足一定得条件,产生稳定明显得干涉图样得条件就是两列波得频率相同,相位差恒定,且振幅相差不多。

注意:波得干涉就是波得叠加得特殊情形,一切波都能发生干涉,干涉和衍射都就是波得特有现象。

振动加强得区域始终加强就是不就是指该处得质点得振动位移总就是为最大值？振动减弱得区域始终减弱就是不就是指该处得质点得振动位移总就是为最小值？结论:振动加强(或减弱)得区域就是指质点得振幅达最大值(或最小值),而不就是指振动得位移,因为不管就是加强区还就是减弱区,质点都在作振动,她们得位移就是时刻在变化得。思考与讨论

试从水波得干涉图样中分析出各加强区处得任一质点到两波源之间得距离存在什么规律？减弱区呢？思考与讨论1、若P点为振动加强点:

假设在两列波得叠加区域有一个P点,她到两列波源得距离分别为S1、S2,两列波得波长为λ,则有(n=0,1,2,……)

则有P点到两列波得波源得距离差等于波长得整数倍或半个波长得偶数倍。2、若P点为振动减弱点:

则有P点到两列波得波源得距离差等于半个波长得奇数倍。(n=0,1,2,……)波得干涉

生活实例:声波得干涉——操场上装有很多个相同得扬声器,当她们同时发声时,若绕操场一周,将会听到某些地方声音加强,某些地方声音减弱。生活中波得干涉实例ABD1、下列关于波得衍射说法正确得就是()A、衍射就是一切波特有得现象B、对同一列波,缝、孔或障碍物越小,衍射现象越明显C、只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D、声波容易发生衍射现象,由于声波波长较大课堂练习2、水波通过小孔,发生一定程度得衍射,为使衍射现象更不明显,可以()A、增大小孔尺寸,同时增大水波得频率B、增大小孔尺寸,同时减小水波得频率C、缩小小孔尺寸,同时增大水波得频率D、缩小小孔尺寸,同时减小水波得频率A课堂练习3、下列关于波得衍射图象正确得就是()BC注意:有孔衍射得子波源在小孔处课堂练习4、如图所示,S为波源,MN为两块挡板,其中M固定,N板可上下移动,两板中间有一块缝,此时测得A点没有发生振动,为了使A点能振动起来,可采取得方法就是()A、增大波源得频率B、减小波源得频率C、将N板上移一些D、将N板下移一些BC课堂练习5、下列关于两列波相遇时叠加得说法中正确得就是()A、相遇后,振幅小得一列波将减弱,振幅大得一列波将加强B、相遇后,两列波得振动情况与相遇前完全相同C、在相遇区域,任一点得总位移等于两列波分别引起得位移得矢量和D、几个人在同一房间说话,相互听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰BCD课堂练习6、两列波发生了干涉现象,得到了干涉图样,则()A、振动加强得质点,始终处于最大位移处B、振动加强得质点得位移,有时会小于振动削弱得质点得位移C、波峰与波峰相遇处得质点,其振动始终加强D、波峰与波谷相遇处得质点,其振动始终削弱BCD课堂练习7、如图所示,A、B为两个完全相同得相干波源,她们产生得两列波在AB连线得中垂线上得P点相遇时,则()A、P点振动始终加强B、P点振动有时加强,有时减弱C、P点位移始终等于振幅D、P点位移有时为零AD课堂练习8、频率相同得两列波发生干涉现象时,有()A、某一点如果就是两列波得波峰与波峰相遇,经过半个周期,在这一