1、,波的干涉和衍射,池塘中兩水波相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？,生活現(xiàn)象,一、波的疊加,1.波的獨(dú)立傳播性兩列波在相遇時(shí)，都將保持各自原有特性（頻率、波長、振幅、振動(dòng)方向）不變，互不干擾地各自獨(dú)立傳播。,2. 波的疊加原理在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng),為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和。,二 、波的干涉,頻率相同的兩列波在空間相遇而疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的穩(wěn)定圖樣叫做波的干涉圖樣。,1、現(xiàn) 象,兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定的條件 產(chǎn)生干

2、涉的條件： 1) 兩列波的頻率相等; 2)相位差恒定,一切波（只要滿足條件）都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉是波特有的現(xiàn)象,2、產(chǎn)生條件,滿足上述條件的波稱為相干波，其波源稱為相干波源。,如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)，兩列波引起的振動(dòng)始終是減弱的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零，水面保持平靜,3、解 釋,如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是

3、兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈.,加強(qiáng),減弱,把相應(yīng)的振動(dòng)最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)；相應(yīng)的振動(dòng)最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動(dòng)減弱區(qū)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)是相互隔開的,注意： （1）振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)始終減弱 （2）振動(dòng)加強(qiáng)（減弱）的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅變大（小），而不是指振動(dòng)的位移變大（?。?，因?yàn)槲灰剖窃跁r(shí)刻變化的,若兩波源振動(dòng)情況完全相同,某點(diǎn)到兩波源的路程差（波程差）r滿足:,*4、規(guī) 律,（n0、1、2、3）,（n0、1、2、3）,*4、規(guī) 律,若兩波源振動(dòng)情況完全相反,某點(diǎn)到兩波源的路程差（波程差）r滿足:,三、波的衍射,現(xiàn)象：波可以繞過障礙

4、物或小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射,發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：,只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(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(dāng)不滿足上述條件時(shí)，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,4、衍射的實(shí)質(zhì)：振動(dòng)的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。,思考：衍射中真的是孔或障礙物的尺寸越小越好嗎？,當(dāng)孔或障礙物的尺寸過小時(shí)，由于衍射到后方的能量較弱，故衍射現(xiàn)象仍不明顯。,2、具體實(shí)例：,1）聲波的衍射,隔墻有耳,2）電磁波的衍射,收看電視,波的衍射實(shí)例,現(xiàn)象:,干涉和衍射是一切波所特有的現(xiàn)

5、象,條件:,頻率相同，振動(dòng)方向一致,波的獨(dú)立傳播和疊加原理：,規(guī)律,減弱,加強(qiáng),rn,r（2n1）,2,（n0、1、2、3）,小結(jié),波的干涉,波的衍射,小孔或障礙物的尺寸小于或等于波長時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,ABD,1、下列關(guān)于波的衍射說法正確的是（ ） A、衍射是一切波特有的現(xiàn)象 B、對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小， 衍射現(xiàn)象越明顯 C、只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不 能發(fā)生衍射現(xiàn)象 D、聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，由于聲波波 長較大,課堂練習(xí),ABD,課堂練習(xí),2.當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，下列說法正確的有：( ) A 質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的 B 質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大 C

6、 質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大 D 質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)候?yàn)榱恪?3、兩列波發(fā)生了干涉現(xiàn)象，得到了干涉圖樣，則（ ） A、振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)，始終處于最大位移處 B、振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移，有時(shí)會(huì)小于振動(dòng)削弱的質(zhì)點(diǎn)的位移 C、波峰與波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)始終加強(qiáng) D、波峰與波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)始終削弱,BCD,課堂練習(xí),4：如圖所示兩個(gè)頻率與相位、振幅均相同的波的干涉圖樣中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，對(duì)疊加的結(jié)果正確的描述是 ( ) A在A點(diǎn)出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過半個(gè)周期該點(diǎn)還是波峰 BB點(diǎn)在干涉過程中振幅始終為零 C兩波在B點(diǎn)路程差是波長的整數(shù)倍 D當(dāng)C點(diǎn)為波谷時(shí)，經(jīng)過一個(gè)周期此點(diǎn)出現(xiàn)波峰,B,4、如圖所示

7、，S為波源，MN為兩塊擋板，其中M固定，N板可上下移動(dòng)，兩板中間有一塊縫，此時(shí)測(cè)得A點(diǎn)沒有發(fā)生振動(dòng)，為了使A點(diǎn)能振動(dòng)起來，可采取的方法是（ ） A、增大波源的頻率 B、減小波源的頻率 C、將N板上移一些 D、將N板下移一些,BC,課堂練習(xí),練習(xí)2：水面上有A、B兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振動(dòng)源，在A、B連線的中垂線上有三個(gè)點(diǎn)a、b、c，已知某時(shí)a點(diǎn)是兩列波波峰和波峰相遇點(diǎn)，c點(diǎn)是與a點(diǎn)最近的波谷和波谷相遇點(diǎn)，b處在a、c之間，如下圖，以下說法正確的是：（ ）,A、a振動(dòng)加強(qiáng)，c點(diǎn)振動(dòng)減弱B、a、c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b點(diǎn)振動(dòng)減弱C、a、b、c點(diǎn)振動(dòng)都加強(qiáng)D、a、c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b點(diǎn)振動(dòng)不確定,A,B,a,b,c,C,練習(xí)3： 如圖所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每兩條相鄰（ 圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列說法中正確的是 （ ） A此時(shí)有明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 B擋板前后波紋間距離相等 C如果孔的大小不變，使波源頻率增大，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，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象,ABC,練習(xí)4：如圖所示，正中 O是水面上一波源實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔經(jīng)過一段時(shí)間，水面上的波形將分布于 A、整個(gè)區(qū)域 ； B陰影以外區(qū)