12.4-波的衍射和干涉-课件人教版选修3-4.pptVIP

自主学习 名师解疑 分类例析 课堂对点演练 4　波的衍射和干涉 1．知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件． 2．理解波的叠加原理． 3．知道什么是波的干涉现象及其产生条件． 4．会用波的衍射、干涉现象解释相关问题. 定义：波_____障碍物继续传播的现象． 实验及现象 (1)实验器材：在水槽里放两块挡板，中间留个_____ ． (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿_____传播一样，挡板后面产生一个_______ ． ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：波_____挡板后面继续传播． 一、波的衍射   绕过 狭缝 直线 阴影区 绕到 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长_________，或者 ___________． _______都能发生衍射，衍射是波_____的现象．“闻其声而 不见其人”是_____的衍射现象． 波的独立传播特性：两列波相遇后，每列波仍像相遇前一 样， _____各自原来的_____ ，继续向前传播，这就是波的独立性． 提醒 某空间不管有多少波相遇，对任一列波的传播来说，其他波就像不存在一样． 发生明显衍射的条件 二、波的叠加  相差不多 比波长更小 一切波 特有 声波 保持 波形  波的叠加：在两列波重叠的区域里，任何一个质点_____参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的___ _____ ． 定义： _____相同的两列波叠加，使某些区域的振动_____ ，某些区域的振动_____ ，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉． 波的干涉图样：波的干涉现象中形成的_____ ． 干涉条件：产生干涉的必要条件是两列波性质相同且_____相同．   三、波的干涉    同时 矢 频率 加强 减弱 图样 频率 量和 衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．凡能发生衍射现象的就是波． 波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，波长较长的波容易发生明显的衍射现象． 波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况． 一、对衍射现象的理解    特别提醒 (1)障碍物尺寸的大小不是发生衍射的条件，而是发生明显衍射的条件，波长越长越易发生明显衍射现象； (2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射． 图12－4－1 波的干涉示意图 频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅增大、某些区域的振幅减小，这种现象叫波的干涉，形成的图样常常叫做波的干涉图样．如图12－4－1所示． 二、对干涉现象的理解 干涉现象 对干涉图样特点的三点说明 (1)加强区和减弱区的位置固定不变． (2)加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)． (3)加强区与减弱区互相间隔． 对振动加强点和减弱点的解释 (1)振动加强点 设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1、A2，以图12－4－1中a点波峰与波峰相遇时计时，波源S1、S2分别引起质点a振动的图象如图12－4－2甲、乙所示，当两列波重叠时，质点a同时参与两个振动，合振动图象如图12－4－2丙所示．   图12－4－2 (2)振动减弱点 如图12－4－1所示，以波源S1、S2分别将波峰、波谷传到b点时开始计时，波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图12－4－3甲、乙所示，当两列波重叠时，质点b同时参与两个振动，合振动图象如图12－4－3丙所示． 图12－4－3 波的衍射现象和干涉现象都是波特有的现象，现将他们联系与区别列在下表中. 三、波的衍射现象和干涉现象的比较 内容 衍射 和干涉　　 定　义 现　象 可观察到现象的条件 相同点 波的衍射 波可以绕过障碍物继续传播的现象 波能偏离直线而传到直线传播以外的空间 缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者小于波长 干涉和衍射是波特有的现象 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，而且加强和减弱的区域是相间分布的现象 振动强弱相间的区域，某些区域总是加强，某些区域总是减弱 两列波的频率相同 说一说(教材P33) 点拨　超声波频率很高，波长很短，不容易发生衍射，所以超声波遇到人体不同组织的分界面时大部分会反射回来．而普通的声波，波长较长，容易发生衍射，遇到人体组织的分界面时衍射现象很明显，反射回来的波极少，不利于信号处理，所以这样的仪器使用超声波而不用普通的声波． 做一做(教材P35) 点拨　白色标志与黑色标志各连成一条线，以波源为中心向外辐射延伸，白色线代表振动加强线，黑色线代表振动