人教版高中物理选修3-4精品课件 第十二章 4 波的衍射和干涉.ppt

*-*-课前篇自主预习课堂篇探究学习十年寒窗磨利剑，一朝折桂展宏图！4波的衍射和干涉读一读·思一思辨一辨·议一议一、波的衍射阅读教材第33页,知道波的衍射的定义及发生明显衍射现象的条件。1.什么是波的衍射?答案:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射。2.能发生明显衍射现象的条件是什么?答案: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。读一读·思一思辨一辨·议一议二、波的叠加与波的干涉阅读教材第33~35页,了解波的叠加原理、波的干涉现象、产生干涉的条件。1.什么是波的叠加原理?答案: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矢量和。2.什么是波的干涉?答案:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小,这种现象叫作波的干涉。3.能发生明显干涉现象的条件是什么?答案:(1)两列波的频率必须相同。(2)两个波源的相位差必须保持不变。读一读·思一思辨一辨·议一议1.思考辨析。(1)“闻其声而不见其人”说明声波能发生衍射,而光却不能发生衍射。()解析:光是一种电磁波,与声波一样都能发生衍射现象,只是光的波长太小,衍射现象很不明显。答案:×(2)将一个音叉敲响,人围绕它走一周,将听到忽强忽弱的声音。()解析:这是声波的干涉现象。干涉现象是振动加强与振动减弱的区域互相间隔且分布稳定的现象。答案:√(3)两列波叠加时,质点的总位移一定变大。()解析:总位移是两个位移的矢量和,所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小。答案:×读一读·思一思辨一辨·议一议2.探究讨论。(1)教材波的衍射的演示中图12.4-1中甲、乙哪个图象衍射现象更明显?答案:乙图象衍射现象更明显。(2)医院中探测仪器“B超”为什么用超声波而不用普通声波?答案:超声波的波长短,不易发生衍射,故波能反射回来并被接收。探究一探究二当堂检测对波的衍射现象的理解问题导引在浙江歌舞剧院建院50周年的纪念活动中,评委隔着布幔或箱子做成的隔断倾听选手们的演奏。评委为什么可以隔着隔断听到优美的乐声呢?要点提示:这是声波的衍射现象。声波在传播过程中遇到障碍物时,可以绕过障碍物继续传播。探究一探究二当堂检测名师精讲1.衍射是波特有的现象(1)一切波都能发生衍射现象,只是有的明显,有的不明显。(2)波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。(3)波长较长的波容易产生明显的衍射现象。2.关于衍射的条件应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。探究一探究二当堂检测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。4.衍射现象与观察的矛盾当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到。衍射现象总是存在的,只是有明显和不明显的差异。探究一探究二当堂检测典例剖析例题1观察水面波衍射的实验装置如图所示,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探究一探究二当堂检测解析:从题图中可看出孔AB的尺寸小于一个波长,所以此时能明显地观察到波的衍射现象,选项A正确;因为穿过挡板小孔后的波速不变,频率相同,所以波长也相同,选项B正确;若将孔AB扩大,将可能不满足发生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,选项C正确;若将波源频率增大,由于波速不变,所以波长变小,将可能不满足发生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,选项D错误。答案:ABC归纳总结对波的衍射条件的理解障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象能否明显表现的条件。探究一探究二当堂检测变式训练1如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻相邻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面