衍射現(xiàn)象波的衍射課件

教學(xué)目標(biāo)（1）觀察波的疊加動(dòng)畫。知道波的疊加原理.（2）觀察水波干涉圖樣。知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣；（3）知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象。教學(xué)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。教學(xué)難點(diǎn)：波的干涉圖樣

水波的衍射

波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，叫做波的衍射。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．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，不易被我們觀察到發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：一、衍射現(xiàn)象波的衍射——波展延到“影子”區(qū)域里的現(xiàn)象。衍射是所有波共有的一種現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射．同時(shí)，它也是波所特有的現(xiàn)象一波的疊加原理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.疊加紅綠光束空間交叉相遇

(紅是紅、綠是綠，…)聽樂隊(duì)演奏

(仍可辨出不同樂器的音色、旋律)空中無線電波很多

(仍能分別接收各個(gè)電臺(tái))2、疊加原理

在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng)，為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和.

當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)。

當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱。

加強(qiáng):兩列波引起的振動(dòng)方向始終相同。

減弱：兩列波引起的振動(dòng)方向始終相反。頻率相同的兩列波疊加實(shí)驗(yàn)演示兩個(gè)波源傳過來的波都要引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，為什么有的點(diǎn)的振幅很大，而另一些點(diǎn)的振幅卻幾乎為零呢？實(shí)驗(yàn)的抽象描述二波的干涉

（一）波的干涉

頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：

1、兩列頻率相同的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。2、振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出現(xiàn)的。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：

3、振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，不是位移始終最大。4、干涉圖樣中，不只有振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)。三產(chǎn)生干涉的

必要條件：兩波源的頻率相同。1、若兩波源振動(dòng)情況完全相同四加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律Ｓ1Ｓ2a1a2a3a4b1b2b3b4——加強(qiáng)——減弱到兩波源的路程差（波程差）△s滿足:若兩波源振動(dòng)情況完全相同2、若兩波源振動(dòng)情況完全相反四加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律Ｓ1Ｓ2a1a2a3a4b1b2b3b4——減弱——加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）△s滿足:若兩波源振動(dòng)情況完全相反——加強(qiáng)——減弱到兩波源的路程差（波程差）△s滿足:若兩波源振動(dòng)情況完全相同——減弱——加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）△s滿足:若兩波源振動(dòng)情況完全相反練習(xí)：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)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2、下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是……………（）A、在空曠的山谷里喊叫，可以聽到回聲B、“空山不見人，但聞人語響”C、“余音繞梁，三日而不絕”D、夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕3.關(guān)于波的衍射下列說法中正確的是（）A．在衍射現(xiàn)象中，波不是沿直線傳播的B．水波碰到障礙物后返回傳播的現(xiàn)象屬于衍射現(xiàn)象C．橫波能發(fā)生衍射，而縱波不能發(fā)生衍射D．不能發(fā)生明顯衍射的，必定不是波E．衍射是一切波的特性F．波長(zhǎng)跟孔的寬度差不多時(shí)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象G．波長(zhǎng)比孔的寬度小得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯H．波長(zhǎng)比孔的寬度大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯AEFH4.如圖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為波源，圖中已畫出波源所在區(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)，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下述描述正確的是（）ABCA．擋板前后波紋間距離相等B．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象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，能更明顯地觀察衍射現(xiàn)象5、水波通過小孔發(fā)生了一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象更明顯，可以……（）A、增大小孔的尺寸，同時(shí)增大水波的頻率B、增大小孔的尺寸，同時(shí)減小水波的頻率C、縮小小孔的尺寸，同時(shí)增大水波的頻率D、縮小小孔的尺寸，同時(shí)減小水波的頻率6、在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子振動(dòng)的頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑D應(yīng)為……（）A、10cmB、5cmC、D>1cmD、D<1cm7.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，

情況中水波的頻率最大；－－

情況中水波的頻率最小。bac題11圖8.甲乙兩人分乘兩只船在湖中釣魚，兩船相距24m。有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動(dòng)10次。當(dāng)甲船位于波峰時(shí)，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰。則此水波的波長(zhǎng)為多少？若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，是否會(huì)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象？1、不同頻率的兩列波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象2、振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)交替出現(xiàn)3、干涉圖樣中，只有振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)4、振動(dòng)減弱質(zhì)點(diǎn)的位移一定小于振動(dòng)加強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)的位移判斷正誤

例1.如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它們相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、丁中，可能的是

()A．圖乙、丙B．圖甲、乙C．圖乙、丙、丁D．圖甲、乙A甲乙丙丁

例2．如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿x方向傳播(圖中實(shí)線所示)，一列沿負(fù)x方向傳播(圖中虛線所示)，這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x=

的點(diǎn)，振幅最小的是x=

的點(diǎn)。4、82、6例3．如圖所示，在x軸上的P、Q兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是2m，P、Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是xp=1m，xQ=6m，那么在y軸上從-∞へ+∞的位置上會(huì)出現(xiàn)振