1、波 的 衍 射【物理現(xiàn)象1】- 【問題1】大家都熟悉“隔墻有耳”的物理現(xiàn)象，誰能說出是什么原因？ 【物理現(xiàn)象2】- 【問題2】我們向平靜的湖面上投入一個小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，并向周圍傳播當波紋遇到障礙物(如蘆葦) 以后的情況后會怎樣？ 【演示實驗1】 觀察水槽中水波的傳播： 在水槽中放入一個不大的障礙物，觀察水波繞過障礙物傳播的情況 1波的衍射現(xiàn)象 波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射【演示實驗2】在水槽中放入一個有孔的障礙物，水波通過孔后發(fā)生的現(xiàn)象。 【演示動畫】 【演示實驗】 在水波槽里放一個較大的擋板，讓波源發(fā)出的圓形波遇到擋板，觀察波還能否繞到擋板后面

2、？現(xiàn)象：水波繞不到擋板后面而繼續(xù)傳播說明: 發(fā)生衍射現(xiàn)象的條件與障礙物的大小有關(guān)。 猜想: 那么障礙物的大小與波的那個參量有關(guān)？2發(fā)生明顯的波的衍射的條件實驗： (1)使波長相同的水波通過寬度不同的窄縫。 (2)使波長不同的水波通過寬度相同的窄縫。 (3)波長不斷變小的水波通過寬度不斷增大的窄縫 (4)水波繞障礙物的情形。實驗表明： 只有縫、孔的寬度或阻礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象【演示實驗3】在水波槽里放兩塊擋板，當中留一窄縫，保持水波的波長不變，觀察水波通過不同寬度的窄縫后傳播的情況 演示結(jié)論1： 在波長不變的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小?？梢?/p>

3、看到波的衍射現(xiàn)象越來越明顯。由此得出結(jié)論：窄縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯?！狙菔緦嶒?】保持窄縫的寬度不變，改變水波的波長，波的傳播情況有什么變化呢? 演示結(jié)論2： 當窄縫的大小與波長相差不多時，波的衍射現(xiàn)象較明顯。 甲中波長是窄縫寬度的3/10，照片乙中波長是窄縫寬度的5/10，照片丙中波長是窄縫寬度的7/10 【演示實驗5】 水波的波長不斷變小，窄縫的寬度不斷增大的實驗現(xiàn)象。 演示結(jié)論3： 窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現(xiàn)象； 窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；窄縫寬度跟波長相比非常大時，水波將直線傳播，觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象障礙物的情形結(jié)論： 障礙物寬度跟波長相差不多時，有明顯

4、的衍射現(xiàn)象； 障礙物寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；障礙物寬度跟波長相比非常大時，水波將直線傳播，觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象【注意】一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件，當不滿足上述條件時，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過是衍射現(xiàn)象不明顯，不易被我們觀察到 3衍射是波特有的現(xiàn)象一切波都能發(fā)生衍射【思考】不只是水波，聲波也能發(fā)生衍射聞其聲而不見其人，這是司空見慣的現(xiàn)象為什么聲波的衍射非常明顯，后面我們將會學(xué)到，光也是一種波，為什么光波的衍射不明顯？ 聲波的波長在1.7cm到17m之間，可以跟一般障礙物的尺寸相比，所以聲波能繞過障礙物，使我們聽到障礙物另一側(cè)的聲音光也是一種波，但光波的

5、波長約在0.4m-0.8m的范圍內(nèi)，跟一般障礙物的尺寸相比非常小，所以在通常的情況下看不到光的衍射，光沿直線傳播1下列哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象？ A面對障礙物大喊一聲，過一會兒聽見自己的聲音B將一個音叉敲響，人圍繞它走一周，將聽到忽強忽弱的聲音C在障礙物的后面可以聽到前面人說話的聲音D一人敲一下長鋼管的一端，另一人用耳朵貼緊鋼管的另一端，先后聽到兩次聲音2如圖所示，波長相同的水波通過寬度不同的孔，在a圖發(fā)生了明顯的_現(xiàn)象，這是因為孔的寬度和波長_的緣故；在b圖，孔后面的水波是在連接波源和孔邊的兩條直線所限制的區(qū)域里傳播，這是因為_緣故衍射 差不多 孔的寬度比波長大得多【例】在觀察水波衍射現(xiàn)象的實

6、驗中，若打擊水面的振子振動的頻率是5Hz，水波在水中的傳播速度為0.05m/s，為了觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為 （A）10cm （B）5cm （C）d1cm （D）d1cm3已知空氣中的聲速為340m/s現(xiàn)有幾種聲波：(1)周期為1/20s，(2)頻率為104Hz，(3)波長為10m它們傳播時若遇到寬度約為 13m 的障礙物，發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是 A(1) B(2) C (3)D都可以習(xí)題習(xí)題：如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下述

7、描述正確的是： A.此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.擋板前波紋間距離相等C.如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D.如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察衍射現(xiàn)象解析：由圖可看出孔AB與波長相比小于一個波長，則A對. 介質(zhì)及波源不變則不變，B對 將孔變大，若孔的大小比較大則不能看到明顯衍射現(xiàn)象，C對 增大頻率，更不容易看到衍射現(xiàn)象，D錯. 所以，正確選項為AB、C.拓寬：用惠更斯原理解釋衍射現(xiàn)象1、惠更斯原理 媒質(zhì)中波動傳到的各點，都可以看作是新的次波源，這些新波源發(fā)射的波稱為子波，其后任一時刻這些子波的包絡(luò)面就是該時刻的新波陣面。 拓寬：用惠更斯原理解釋衍射現(xiàn)象.障礙物障礙物后的陰影部分障礙后的波面障礙后的波線2、波傳到小孔狹縫時，縫上各點都可看作子波源，小孔仿佛一個新的波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波(稱為子波)在孔后的邊緣處，波的傳播方向發(fā)生改變傳播，于是，就出現(xiàn)了偏離直線傳播