－魯科版選修34 2.3 波的干涉和衍射 學(xué)案.doc

23波的干涉和衍射學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣；（1）知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件；（2）知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】一、波的疊加兩列波相遇時會互相穿過，各自保持原波繼續(xù)前進(jìn)，與一列波單獨(dú)傳播時的情形完全一樣，這兩列波互不干擾。兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。二、波的干涉一般地說，振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時，情形是很復(fù)雜的。一種最簡單的但卻是最重要的情形，就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波所發(fā)出的波的疊加。1）做波的干涉：頻率相同的波，疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。（2）特點(diǎn)：干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。（3）產(chǎn)生條件：兩列波的頻率必須相同。只有兩個頻率相同、振動方向相同的波發(fā)出的波，疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波叫做相干波，它們發(fā)出的波叫做相干波。三、波的衍射（1）波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。（2）衍射現(xiàn)象的條件只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。能夠引起聽覺的聲波范圍是20hz20 000hz?！镜湫屠}】例題1：如圖所示，s為在水面上振動的波，m、n為在水面上的兩塊擋板，其中n板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得a處水沒有振動。為使a處水也能發(fā)生振動，可采用的方法是 （ ）a使波的頻率增大b使波的頻率減小c移動n使狹縫的距離減小d移動n使狹縫的距離增大解析：減小波的頻率，波長增大；移動n使狹縫的距離減小都可以使衍射現(xiàn)象更加明顯。故bd正確。【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1如圖所示，s1、s2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波波，振幅為 a，a、b、c三點(diǎn)分別位于s1、s2連線的中垂線上，且abbc。某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則a a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2ab c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2ac b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2ad a處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2a2如圖所示是波遇到小孔或障礙物后的圖像,圖中每兩條實線間的距離表示一個波長,其中正確的圖像是().3如圖所示，實線表示兩個相干波s1、s2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的點(diǎn)為振動加強(qiáng)的位置，圖中的點(diǎn)為振動減弱的位置4石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內(nèi)振動了8次,當(dāng)小木塊剛開始第7次振動時,與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動,由此可知,水波的波長為_m,波速的大小為_m/s.5、如圖所示，s1、s2是兩個相干波，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法中正確的有（ ）a該時刻a質(zhì)點(diǎn)振動最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動既不是最強(qiáng)也不是最弱 b該時刻a質(zhì)點(diǎn)振動最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動都最強(qiáng)ca質(zhì)點(diǎn)的振動始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動始終是最強(qiáng)的d再過t/4后的時刻a、b、c三個質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動最弱6、如圖所示，波s1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為a1的半個波形a，同時另一個波s2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅a2的半個波形b，f1f2，p為兩個波連線的中點(diǎn)，已知機(jī)械波在介質(zhì)的傳播速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，則下列說法中正確的是（ ）a兩列波將不同時到達(dá)p點(diǎn)b兩列波在p點(diǎn)疊加時p點(diǎn)的位移最大可達(dá)到a1+a2ca的波峰到達(dá)s2時，b的波峰還沒有到達(dá)s1d兩列