《波的衍射和干涉》教学第2课时人教选修3-4

1、12.4波的干涉,本节学习目标,1。什么是波的独立性？ 2。什么是波的叠加原理？ 3。什么是波的干涉？ 4。干涉加强点和减弱点满足的条件？ 5。产生稳定干涉的条件是什么？,两列波相遇时，会不会像两个球相遇那样改变它们原来的运动状态呢？,波在叠加时的特点,在两列波重叠的区域里，任何一个质点的振动是怎样的呢？,一 想 想,一、波的叠加原理,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.,实例 : a 众多说话声中,能辨别出某个人的声音 b 乐队中各乐器演奏的独立性.,2、波的叠加原理

2、,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,波的叠加1.swf,波叠加演示.swf,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。,1.定义：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。,二、波的干涉,水波干涉图样,水波干涉俯视图样,水波干涉示意图.swf,2、产生干涉的条件：,（1）一切波都能发生干

3、涉，干涉是波特有的现象，但两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样。而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件。（我们所说的干涉是指稳定的干涉）,（2）两列波产生干涉的条件： a.频率必须相等。b. 相差恒定,注：干涉和衍射一样都是波特有的现象,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。,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,P点是振动

4、加强点的条件是：,P点是振动减弱点的条件是：,解释：设AC=BP，当B波源产生波峰时，A波源也同时产生波峰。当B波的某一波峰恰传到P点时，A波同时产生的那一波峰刚传到C点。如果CP=n，则A波传到P点的也恰好是一个波峰，则P点是波峰和波峰叠加，P点是振动加强点。如果CP=(2n-1)/2，则A波传到P点的是波谷，则P点是波峰和波谷叠加，P点是振动减弱点。,3、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：,小结：,1。什么是波的独立性？ 2。什么是波的叠加原理？ 3。什么是波的干涉？ 4。干涉加强点和减弱点满足的条件？ 5。产生稳定干涉的条

5、件是什么？,随堂练习,1、下列两列波相遇时叠加的说法正确的是（ ）,A、相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强。,B、相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同。,C、在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起是位移的矢量和。,D、几个人在同一房间说话，相互间听得很清楚，这说明声波在相遇时互不干扰。,B C D,2、关于波的干涉，下列说法正确的是（ ）,A、只有横波才能产生干涉，纵波不能产生 干涉。,B、只要是波就能产生稳定的干涉。,C、不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉。,D、波的干涉是波叠加的特例,C D,3、如图所示两个频率与相位、振幅均相同的波的干涉图样中，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是 ( )A在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰 BB点在干涉过程中振幅始终为零 C两波在B点路程差是波长的整数倍 D当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰,B,4、水面上有A、B两个振动情况完全相同的振动源，在A、B连线的中垂线上有三个点a、b、c，已知某时a点是两列波波峰和波峰相遇点，c点是与a点最近的波谷和波谷相遇点，b处在a、c之间，如下图