高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课件新人教版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第十二章 机械波,第四节 波的衍射和干涉,实例,1,、在水塘里，微风激起的水波遇到突出水面 的小石子、芦 苇，会绕过他们继续传播，好象他 们并不存在,实例,2,、听其声不见其人。,实例,3,、隔墙有耳,波的衍射,现象：水波绕过小孔继续传播,衍射现象,波能绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。,衍,展延之意,波的衍射,波展延到“影子”区域里的现象。,衍射是所有波共有的一种现象，一切波都能发生衍射同时，它也是波所特有的现象,发生明显衍射现象的条件,结论,：,窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象；,窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；,窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象,水波的衍射,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，,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,发生明显衍射现象的条件：,1.,波的独立作用原理,几列波在传播时，无论是否相遇，都将保持各自原有特性（频率、波长、振幅、振动方向）不变，互不干扰地各自独立传播。,2.,波的叠加原理,在相遇区域内任一点的振动,为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和。,波的叠加原理,1,、干涉现象,频率相同的两列波相遇区域内振动在 空间上出现,稳定的周期性的强弱分布的现象。,1),频率相同；,2),振动方向相同；,3),同相或相位差恒定。,满足上述三条件的波称为相干波，其波源称为相干波源。,2,、相干波条件,波的干涉现象,加强,减弱,波的干涉,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,（如上页图）,干涉的解释,如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈,.,如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静,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,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大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的,振动加强点的位置：,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,S,1,、,S,2,，两列波的波长为,。,（,n=0,1,2,3,）,P,点到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍，半个波长的偶数倍。,波的干涉,P,点到两列波的波源的距离差等于半个波长的奇数倍。,振动减弱点的位置：,（,n=0,1,2,3,）,在同一均匀介质中有,S,1,、,S,2,两个波源，这两个波源的频率相同。,S,1,、,S,2,相距两个波长，,B,点为,S1,、,S2,直线的中点，今以,B,为圆心以,R,为半径画圆，问在该圆周,上（,S,1,、,S,2,两点除外）共,有几个振动加强点。,答案,6,个,S,2,S,1,B,S,2,S,1,B,A,解：设,A,点为振动加强 点，则有,|S,1A,S,2A,|,n,由图中可知：,n,0,或,n,1,波的特有现象,声波、水波、光波都能发生干涉和衍射现象。,实验：声波也能发生干涉,一切波都能发生干涉和衍射现象。干涉和衍射是波特有的现象。,谢谢!,