GDWLXX3-40204波的干涉与衍射详解.ppt

一、波的叠加 点击下图观看动画演示 由此可知： 两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响． 波叠加原理： 几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇时，每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不影响，好像没有遇到另一列波一样，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动．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． 二、波的干涉 点击下图看水波的干涉 由此可知： 这两列波相遇后，在振动着的水面上，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、波的干涉 波的干涉：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，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉． 干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样（如上页图）． 2、干涉的解释 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，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，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈. 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静． 把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的． 3、产生干涉的条件 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． 产生干涉的条件：两列波的频率必须相同． 现象：水波绕过小孔继续传播． 点击下图观看动画 四、发生明显衍射现象的条件 点击下图观看实验 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． 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 例题：如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O为波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是（ ） A、此时能明显观察到波的衍射现象 B、挡板前波纹间距离相等 C、如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D、如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象 解析：由图可看出孔AB与波长相比小于 一个波长，则A对. 介质及波源不变则不变，B对． 将孔变大，若孔的大小比较大则不能看到明显衍射现象，C对． 增大频率，更不容易看到衍射现象，D错. 所以，正确选项为A．B、C. * 第二章、机械波 （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． 注意： 4、一切波（只要满足条件）都能发生干涉现象， 干涉和衍射一样都是波特有的现象． 三、波的衍射 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射． 一切波都能发生衍射． 衍射是波特有的现象． 三、波的衍射： 水波的衍射 发生明显衍射现象的条件： *