【教學(xué)課件】波的反射、折射和衍射 示范課件1

3波的反射、折射和衍射第三章機(jī)械波新課引入這是聲波在云層界面多次反射造成的。對(duì)著遠(yuǎn)處的峭壁大喊一聲會(huì)聽(tīng)到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結(jié)果。夏日的雷聲轟鳴不絕思考：你是否注意過(guò)水波的反射？波的反射應(yīng)該遵從什么規(guī)律？一、波的反射觀察：水波的反射當(dāng)水波遇到擋板時(shí)會(huì)發(fā)生反射，水波的反射與光的反射遵循同樣的規(guī)律。定義：波在傳播的過(guò)程中,遇到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)返回到原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫作波的反射。

一、波的反射法線分界面（1）入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。（2）反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都跟入射波相同．入射線反射線入射角反射角ii′反射定律二、波的折射水波的折射一列水波在深度不同的水域傳播時(shí)，在交界面處將發(fā)生折射。觀察：三、波的衍射在水塘里，水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物，會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播。思考：定義：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。波在什么條件下能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？三、波的衍射觀察：水波的衍射你能得到什么樣的規(guī)律？三、波的衍射（1）狹縫寬度比波長(zhǎng)大得多的情況下，波沿直線傳播，在擋板后面產(chǎn)生“陰影區(qū)”。（2）在狹縫寬度與波長(zhǎng)相差不多或者狹縫寬度比波長(zhǎng)更小的情況下，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：波長(zhǎng)一定的水波通過(guò)寬度不同的狹縫甲乙當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。注意：甲乙丙波長(zhǎng)不同的水波通過(guò)寬度一定的狹縫保持狹縫的寬度不變，改變水波的波長(zhǎng)：波長(zhǎng)與狹縫寬度相差不多時(shí)，有明顯的衍射現(xiàn)象，隨著波長(zhǎng)的減小，衍射現(xiàn)象變得不明顯只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。波發(fā)生明顯衍射的條件：三、波的衍射三、波的衍射這是在浙江歌舞劇院建院50周年的紀(jì)念活動(dòng)中,評(píng)委隔著布幔和箱子做成的隔斷傾聽(tīng)選手們的演奏。聞其聲不見(jiàn)其人隔墻有耳這都是聲波的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射衍射是波特有的現(xiàn)象典題剖析例1圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()A．2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C．3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等解析：波發(fā)生反射時(shí)，在同一種介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，因此波長(zhǎng)、波速和頻率不變，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；波發(fā)生折射時(shí)，頻率不變，波速變，波長(zhǎng)變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。D典題剖析例2如圖所示是利用發(fā)波水槽觀察到的水波衍射圖像，從圖像可知()A．B側(cè)波是衍射波B．A側(cè)波速與B側(cè)波速相等C．減小擋板間距離，衍射波的波長(zhǎng)將減小D．增大擋板間距離，衍射現(xiàn)象將更明顯解析：小孔相當(dāng)于衍射波的波源，A側(cè)波是衍射波，A錯(cuò)誤；在同一種介質(zhì)中，波速相等，故B正確；根據(jù)波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系式v＝λf，由于波速和頻率不變，故波長(zhǎng)不變，故C錯(cuò)誤；在波長(zhǎng)無(wú)法改變的情況下減小擋板間距會(huì)使衍射現(xiàn)象更明顯，故D錯(cuò)誤．B例3(多選)如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則對(duì)于波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述正確的是()典題剖析ABCA．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)