波的衍射和干涉

波的衍射和干涉第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日雙耳盆第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第十二章機(jī)械波波的衍射和干涉第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫波的衍射。第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日演示

在水槽里放兩塊擋板，中間留有一個(gè)狹縫，觀察水波通過狹縫后的傳播情況。

保持水波的波長(zhǎng)不變，改變狹縫的寬度，觀察水波的傳播情況有什么變化。第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日明顯衍射第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日結(jié)論：窄縫寬度跟波長(zhǎng)相差不多時(shí)，有明顯的衍射現(xiàn)象；窄縫寬度比波長(zhǎng)大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；窄縫寬度跟波長(zhǎng)相比非常大時(shí)，水波將直線傳播，觀察不到衍射現(xiàn)象．第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：

只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(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．注意：一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件，當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過是衍射現(xiàn)象不明顯，不易被我們觀察到.第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1.為什么“未見其人先聞其聲”？2.為什么光是直線傳播而聲波可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1.以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是（）A.波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.當(dāng)孔的尺寸比波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象明顯C.當(dāng)障礙物的尺寸比波長(zhǎng)大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯D.只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不多時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象課堂練習(xí)B第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2.如圖所示是不同頻率的水波通過相同的小孔所能到達(dá)區(qū)域的示意圖,水波的頻率最大的是（）水波的頻率最小的是（）BACCA第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日演示

在一根水平繩的兩端向上抖動(dòng)一下，就分別有兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播（圖12.6-1甲）

觀察兩個(gè)凸起隨后的傳播情況。

在介質(zhì)中常常有幾列波同時(shí)傳播，例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘，就有兩列波在水面?zhèn)鞑?。兩列波相遇時(shí)，會(huì)不會(huì)像兩個(gè)球相遇那樣改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)特征呢？第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日兩列波相遇第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二、波的疊加第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1、波傳播的獨(dú)立性

幾列波相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長(zhǎng)、振幅、振動(dòng)方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒有遇到過其他波一樣互不干擾.第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2、波的疊加原理

在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和．第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日

兩列頻率相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們先觀察下面的現(xiàn)象。第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日

現(xiàn)象：兩列頻率相同的水波相遇后，在它們重疊的區(qū)域里出現(xiàn)了一條條從兩個(gè)波源中間伸展出來的相對(duì)平靜的區(qū)域和激烈振動(dòng)的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開。第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1.頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉.所形成的圖樣叫做干涉圖樣。三、波的干涉水波干涉圖樣水波干涉俯視圖樣第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件是：P點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)的條件是：2、加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的條件

如圖A、B是兩個(gè)振動(dòng)情況相同的波源，點(diǎn)P到A、B距離分別是S1

和S2

，則：第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日

3、產(chǎn)生干涉的必要條件：

注意：雖然干涉是波的疊加的結(jié)果，但疊加未必都產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。聲波也能發(fā)生干涉。

不僅水波和聲波能發(fā)生一干涉，一切波都能發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。

兩列波的頻率相同，兩列波的相位差保持不變。第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日注意

（1）振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)始終減弱．（2）振動(dòng)加強(qiáng)（減弱）的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅大（小），而不是指振動(dòng)的位移大（小），因?yàn)槲灰剖窃跁r(shí)刻變化的．第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1.關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同C.在振動(dòng)減弱的區(qū)域，各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷D.在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零BD課堂練習(xí)第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2.如圖所示，S1、S2是兩個(gè)頻率相等的波源，它們?cè)谕环N介質(zhì)中傳播，以S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰（實(shí)線）和波谷（虛線）則以下說法正確的是：（）