波的衍射和干涉讲解.pptVIP

§12.4 波的干涉和衍射 理综教研组 王清安 2016年5月24 学习目标 1．知道什么是波的衍射 。 2．知道波发生明显衍射的条件。 3．知道衍射是波所特有的现象。 4、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点． 5、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象． 6、认识波的干涉条件及干涉现象的特征 重点： 1.波的衍射现象。 2.波能够产生明显衍射的条件。 3、波的叠加及发生波的干涉的条件 难点： 1、产生明显衍射现象的条件的理解。 2、对稳定的波的干涉图样的理解． 思考： “闻其声而不见其人”说明声波的什么现象？ 一、波的衍射 观察水波的传播现象 实验1：波长一定的水波通过宽度不同的狭缝 任务一：探究发生明显衍射现象的条件 缝宽 缝窄 任务一：探究发生明显衍射现象的条件 实验2：波长不同的水波通过宽度一定的狭缝 条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被我们观察到 例题1：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．挡板前后波纹间距离相等 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 A、B、C 二、波的叠加 阅读课本P33 “波的叠加”这部分内容，并思考问题： 问题：在介质中常常有几列波同时传播，若两列波相遇时，会改变各自的运动特征吗？在它们重叠的区域里，将出现什么现象？其叠加的原理是什么？ 任务二：探究波的独立传播和叠加原理 观察实验现象 1、波的独立传播原理： 几列波相遇后能够保持各自的运动状态，继续传播。 2、波的叠加原理： 在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和。 说明：波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是多个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。 加强 两列同相波叠加，振动加强，振幅增大。 减弱 两列反相波叠加，振动减弱，振幅减小。 例题2. 如图所示两列波相向传播，当它们相遇时在图所示的甲、乙、丙、丁中，可能的是 ( ) A．图乙、丙 B．图甲、乙 C．图乙、丙、丁 D．图甲、乙 A 甲 乙 丙 丁 三、波的干涉 思考1：两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象呢？你怎样解释观察到的现象？ 任务三：探究波产生稳定干涉现象的条件 1、观察水波的干涉现象 波的干涉： 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象 干涉图样： 由波的干涉所形成的图样 2、波的干涉现象的解释 注意： （1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱． （2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的． 思考2：产生稳定的干涉条件是什么呢？ 一切波都能发生干涉，干涉也是波特有的现象。两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件． 产生稳定干涉的必要条件： ①.频率必须相等。 ②.振动方向一致（同类波） ③.相差恒定 任务四： 探究加强区和振动减弱区的判断： 假设在两列波的叠加区域有一个P点，它到两列波源的距离分别为S1、S2，两列波的波长为λ。