节波的衍射.docVIP

第五节 波的衍射 例1：下列说法正确的是（ ） A．衍射是一切波特有的现象 B．对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显 C．听到回声是声波的衍射现象 D．听到回声是共鸣现象 选题目的：正确理解波的衍射和反射的含义 解析：衍射是波特有的现象．是波区别于其他东西的特征．障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件．回声是声波的反射现象．如果回声到达人耳比原声滞后0.1s以上，就能区分回声和原声．所以正确答案为A、B． 例2：将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大些好还是小些好？为什么？ 选题目的：灵活掌握波的衍射条件． 解析：当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显衍射现象；由于瓶子的直径已确定，故水波的波长越长越好，所以，激发水波的振子振动频率越小越好，f越小，水波的越大，就更接近瓶子的直径． 例3：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 选题目的：理解波发生衍射现象的条件． 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，正确选项为A、B、C． 例4：在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m／s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（ ）． A．10cm B．5cm C．d＞1cm D．d＜1cm 选题目的：掌握波发生衍射的必要条件 解析：在水槽中激发的水波波长为： 要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长．所以答案D正确． 讨论：波传到小孔时，小孔仿佛一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后传播，于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象． 例5：一列波在传播的过程中通过一个障碍物，观察到了一定程度的衍射现象，以下哪种情况能使衍射现象更加明显（ ） A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率 B．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率 C．缩小障碍物尺寸，同时增大波的 频率 D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率 选题目的：考查对波发生明显衍射条件的理解． 解析：波在同种介质中传播速度相同，根据，减小，增大，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长小，所以缩小障碍物尺寸，减小波的频率，能使障碍物的尺寸比波长小，衍射现象明显．故D正确． 例6：在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振子振动频率为5Hz，水波的水槽中传播速度为0.05m/s，为使实验效果明显，使用小孔直径d应为多少？ 选题目的：考查发生明显衍射现象的条件． 解析：根据 得 m=0.01m 由发生明显衍射现象的条件知，小孔直径d应跟波长0.01m相差不多，或者比波长0.01m小． 练习题 一．选择题 1．下列哪些现象属于显著的衍射现象（ ） A．水波前进方向上遇到突出水面上的小草，小草对波的传播没有影响 B．水波前进方向上遇到一个障碍物，障碍物后面的水并没有发生振动 C．水波前进方向上有一个带孔的屏，孔后的区域传播着圆形的波浪 D．水波前进方向有一个带缺口的屏，水波经过缺口后沿直线传播，屏后“阴影区”的水面没有振动 2．以下关于波的衍射的说法，正确的是（ ） A．波通到障碍物时，一定会观察到衍射现象 B．当孔的尺寸比波长小时，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 3．波长为60m和17m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是（ ） A．波长60m的声波比声波17m的声波传播速度慢 B．波长60m的声波比声波17m的声波频率小 C．波长60ml的声波比17m的声波易发生衍射 D．波长60m的声波不能被反射 4．关于波的衍射，下列说法中错误的是（ ） A．衍射是一切波的特性 B．波长与孔的宽度差不多时，能发生明显衍射 C．波长比孔宽度小得越多，衍射现象越不明显 D．波长比孔宽度大得越多，衍射现象越不明显 5．下列现象或事实属于衍射现象的是（ ）