12.4波的衍射和干涉定稿.pptVIP

医生诊病时用一种俗称“B超”的仪器探测人体内脏的位置，发现可能的病变。这种仪器向人体发出短促的超声波脉冲，超声波遇到人体不同的组织分界面时会反射回来，又被探头接收。这些信号经电子电路处理后可以合成人体内脏器的像，医生分析这些影像，作出医学诊断。这样的仪器为什么要用超声波而不用普通声波？ 1.波的衍射及产生明显衍射的条件 2.波的叠加原理 3.波的干涉现象及稳定干涉的条件 知识点 重难点： 波发生明显衍射现象的条件、波的叠加原理。 根据实验现象进行分析波发生明显衍射现象的条件、波的叠加原理 1、定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 一、波的衍射 波长相同时，缝越小衍射现象越明显。 缝相同时，波长越长的波衍射现象越明显。 1、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。 2、衍射的实质：振动的形式和能量传到障碍物后方的阴影区域中。 思考：衍射中真的是孔或障碍物的尺寸越小越好吗？ 当孔或障碍物的尺寸过小时，由于衍射到后方的能量较弱，故衍射现象仍不明显。 2、发生明显衍射的条件 一、波的衍射 1、能试着解读“闻其声不见其人”中所包含的物理知识吗？ 2、在有些偏远的山区，收音机能收到清晰的声音信号，而电视机信号却不清晰，你能根据所学的物理知识给出一个合理的解释吗？ 人耳所听声音频率范围：20Hz-20000Hz 人耳所听声音波长范围：17m-17mm 3、医院中有一种“B超”仪器，常用来探测人体内脏的位置及发现可能的病变，这种仪器为什么要使用超声波而不用普通的声波？ 1）超声波的频率范围为大于20000Hz，其相应波长小于17mm； 2）超声波频率高，故超声波能量大，才容易穿透皮肤和组织； 3）超声波波长短，不易衍射，在一定距离内沿直线传播，方向性好，故所拍图像清晰。 介质中常常有几列波同时传播，当两列波相遇时，会出现什么样的现象？ 两列波相遇时，位移发生合成变化；相遇后，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，都保持各自的运动状态继续传播，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 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的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不干扰，好象没有遇到另一列波一样。 1.波的独立传播原理 二、波的叠加 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，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、波的叠加 2.波在叠加时位移特点 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，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。 2、干涉图样：由波的干涉所形成的图样 三、波的干射 特征——振动加强的区域总是加强，振动减弱的区域总是减弱。 把相应的振动最激烈的质点连起来，就是振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，就是振动减弱区，且振动加强区和振动减弱区是相互间隔着出现的。 为什么两列波相遇时能出现振动始终加强的区域呢？ 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，质点的位移都是最大，等于这两列波的振幅之和，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。