2.5波的衍射和干涉上课用.pptVIP

2．波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的__________，如图所示． 矢量和 三、波的干涉 1．定义：_______相同的两列波叠加时，某些区域的振幅______、某些区域的振幅______的现象． 2．干涉图样：波的干涉中所形成的图样． 3．干涉条件：频率______、相位差______是两列波产生干涉的必要条件． 频率 加大 减小 相同 恒定 要点探究 3．波的衍射实质分析 波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出的与原来同频率的波在小孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况． 如图是观察水面波的衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，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，下列描述中正确的是(　　 ) 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，能更明显地观察到衍射现象 例1 ABC 【小结】能发生衍射和能发生明显的衍射不同，波的衍射是不需要条件的，而要发生明显的衍射必须满足一定的条件． 使波产生明显衍射有两种措施： 一是在波长不变的情况下改变障碍物或小孔的大小； 二是在障碍物或小孔不变的情况下改变波长． 跟踪训练1　下列关于波的衍射的说法正确的是(　　) A．衍射是一切波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，衍射现象明显 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大 ABD 要点二　对波的干涉现象的理解 1．波的叠加 叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加． 2．波的干涉 (1)稳定干涉 稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列同类的波，并且波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定．如果两列波的频率不相等，在同一种介质中传播时其波长就不相等，这样就不能形成稳定的振动加强点和减弱点．因此我们就看不到稳定的干涉图样，只能是一般的振动叠加现象． (2)明显干涉 明显干涉图样和稳定干涉图样意义是不同的，明显干涉图样除了满足相干条件外，还必须满足两列波振幅差别不大．振幅越是接近，干涉图样越明显． 3．关于加强点(区)和减弱点(区) (1)加强点 在某些点两列波引起的振动始终加强，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝A1＋A2. (2)减弱点 在某些点两列波引起的振动始终相互削弱，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝|A1－A2|，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零，水面保持平静． 5．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图所示 (2)特征：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． 波源S1和S2的振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA＝2 m，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求： (1)简谐横波的波长． (2)OA间合振动振幅最小的点的位置． 例2 【答案】　(1)1 m (2)x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m 跟踪训练2　水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波，设某一时刻P点恰好是两波谷相遇，则(　　 ) A．这两列波能发生干涉 B．P点始终在波谷 C．P是振动加强点 D．P的位移有时可为零 ACD 干涉区域内的各质点始终以振源的频率振动,且振幅保持不变，但其位移随时间变化(振幅为0的减弱点除外).加强点的振幅等于两波振幅之和，减弱点的振幅等于两波振幅之差，其他点的振幅介于上述两者之间. 要点三：干涉区域内质点的振动情况 【范例】　如图所示是水波干涉示意图，S1、S2是两波源，两波源频率相同，振幅相等，下列说法正确的是(实线表示波峰，虚线表示波谷)(　　) A．质点A一会儿在波峰，一会儿在波谷 B．质点B一会儿在波峰，一会儿在波谷 C．质点C一会儿在波峰，一会儿在波谷 D．质点D某时刻的位移一定小于A质点的位移 AB * 高二物理组 生活现象 海面上有大小不一的礁石，水波在传递过程中遇上它们时会绕过它们继续传播 在水塘里，水波在传递过