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波的衍射和干涉ppt课件

  波的衍射和干涉ppt课件_理化生_高中教育_教育专区。1 一、波的衍射 1.定义 波可以绕过障碍物继续传播的现象 波发生衍射时,波长和频率及速度均不变, 但由于能量损失使振幅减少 3 衍射现象不明显. 衍射现象很明显. 4 2.实验演示 实验

  1 一、波的衍射 1.定义 波可以绕过障碍物继续传播的现象 波发生衍射时,波长和频率及速度均不变, 但由于能量损失使振幅减少 3 衍射现象不明显. 衍射现象很明显. 4 2.实验演示 实验一:波长不变的情况下,观察狭 缝宽对水波的衍射现象的影响 5 7 现象: ? 狭缝宽度比波长大得多的情况下,波 的传播如同直线传播,衍射现象不明 显,观察不到衍射现象 ? 狭缝宽度跟波长相差不多时或者狭缝 宽度比波长更小的情况下,发生明显 的衍射现象; 8 实验二:在狭缝宽度不变的情况下, 观察波长对衍射现象的影响 ?? 7d 10 ?? 5d 10 ?? 3d 10 9 3.明显衍射的条件 即缝、孔或障碍物的尺寸跟波 长相差不多,或者比波长更短 。 10 4、说明 1.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。 2.凡是能发生衍射现象的就是波。 3. 衍射现象总是存在的,只是明显和不明显的差异 4.通常 波长较长的波容易产生明显的衍射 但当孔的尺寸过小于波长时尽管衍射十分突出, 由于衍射波的能量很弱,衍射现象不易观察到。 11 阅读思考 : 为什么用超声波定位,而不用普通 声波定位? 区分折射和衍射! eg:密闭的铁桶中的人可以听到 外面的声音,这是声音发生折 射到了桶内,又由桶内空气传 入人耳 甲 介 质 乙 介 质 12 1、站在墙外的人,可以听到墙的另一侧有 人谈话,但看不到谈话人,这是因为( D ). (A)声波能发生衍射,而光波根本不能衍射 (B)声波是纵波容易发生衍射,而光波是横 波不容易发生衍射 (C)声波的波速较小易于衍射,而光波的波 速大难于衍射 (D)声波的波长较长衍射现象明显,而光波 的波长非常短衍射现象不明显 13 例1.下列现象或事实属于衍射现象的 是( C ) A.风从窗户吹进来 B.雪堆积在背风的屋后 C.水波前进方向上遇到凸出水面的小 石子,小石子对波的传播没有影响. D.晚上看到水中月亮的倒影 14 说一说 :一.为什么能“闻其声不见其人” 二.为什么光波衍射现象不明显 分析:声波和光波都可以发生衍射现象。 声波的波长范围是1.7cm到17m,与一般障碍物 的尺寸相比差不多,或比其大,故声波的衍射 现象极为明显; 而光的波长范围在0.4μ m到0.8μ m之间,因此, 自然界中障碍物的尺寸远于光的波长,光波的 衍射现象不明显 15 在水波槽的衍射实验中,若打击 水面的振子的频率是5HZ,水波 在槽中的传播速度为0.05m/s,为 观察到显著的衍射现象,小孔直 径d应为( D ) A. 10cm B. 5cm C. d1cm D. d1cm 16 一、波的叠加 ——波传播的独立性 演示实验 ? 两列波相遇后,彼此穿 过,仍保持各自的运动 特征,继续传播. 例 : a 众多说话声中,能辨别出 某个人的声音. b 乐队中各乐器演奏的独立性. 17 波的叠加原理 几列波相遇时能够保持各自的运动状 态,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。 18 观察周期相同的两列波叠加 同频率水波的叠加 演示 水波盘干涉 19 水面上出现了一条条相对平静的区域和相对激烈振 动的区域,并且位置是稳定不变的! 20 振动加强 振动减弱 振动加强 振动加强 振动减弱 振动加强 振动减弱 21 x1 0 t x2 P 0 t x 0 t P点振动最强(振幅为A1+A2) 波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇处振动加强 22 x1 0 t x2 P 0 t x 0 t P点振动最强(振幅为2A) 23 x1 0 t x2 Q 0 t x 0 t Q点振动最弱(振幅为|A1-A2|) 波峰与波谷相遇处振动减弱。 24 x1 0 t x2 Q 0 t x 0 t Q点不振动(振幅为零) 25 x1 0 t x2 M 0 t x 0 t M点振幅介于(A1+A2)与|A1-A2|之间 26 振动加强点: 波峰—波峰相遇或波谷—波谷相遇 振动减弱点: 波峰与波谷相遇 想一想 振动加强点位移总是最大么, 振动减弱点位移总是零么? 27 振动加强点(区): 1、波峰—波峰相遇或波谷—波谷相遇 2、振幅最大,若两列波振幅相等时振幅为2A 位移从2A~0 ~ -2A周期性变化 振动减弱点(区): 1、波峰与波谷相遇 2、振幅最小,若两列波振幅相等时振幅为0 位移始终为0(不振动) 注意: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. 28 S1 S2 29 波的干涉图样 ?把 相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区 相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动 减弱区.振动加强区和振动减弱区是相互隔开的30. 二.波的干涉: 1、概念: 频率相同的两列波叠加,使某些区域的 振幅加大,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叫做 波的干涉。 干涉图样:由波的干涉所形成的图样叫 做干涉图样 31 3、产生干涉的条件: (1)两列波产生干涉的必要条件: 频率必须相等、 相差恒定、 两列波共面同线)干涉是波叠加的特例 一切波都能发生干涉现象, 干涉和衍射一样都是波特有的现象. 能发生干涉的波源称为相干波源。32 练习: 1.关于两列波的干涉现象,下列说法中正确的是 () A.任意两列波都能产生干涉现象 B.发生干涉现象的两列波,它们的频率一定相同 C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷 D.在振动加强的区域,质点的位移不可能是0 答案:B 33 2.如图所示,是水波干涉示意图,S1、S2是两波 源,A、D、B三点在一条直线上,两波波源 频率相同,

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