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学案 光的干涉__衍射

学案  光的干涉__衍射
学案  光的干涉__衍射

光的干涉衍射

【知识梳理】

一、光的干涉

1.条件

(1)两列光的频率相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉现象.

(2)将同一列光波分解为两列光波,可以获得相干光源.双缝干涉和薄膜干涉都是用此种方法获得相干光源.

2.杨氏双缝干涉

(1)原理如图所示.

(2)明、暗条纹的条件.

①单色光:

a.光的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2…)光屏上出

现明条纹.

b.光的路程差r2-r1=(2k+1)·,(k=0,1,2…)

光屏上出现暗条纹.

②白光:光屏上出现彩色条纹.

(3)条纹间距公式:Δx=λ.

3.薄膜干涉

(1)原理:薄膜厚度上薄下厚,入射光照在薄膜的同一位置,来自前后两个面的反射光路程差不同,叠加后出现明条纹或暗条纹.

(2)应用:

①增透膜

②利用光的干涉检查平整度.

二、光的衍射

1.定义:光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射,衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.

2.衍射图样

(1)单缝衍射

①单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性.

(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环远远超过孔的直线照明的面积.

(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑(证实波动性).

3.产生明显衍射条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多.

1.薄膜干涉

(1)当光照在薄膜上时,从膜的前后表面各反射回一列光波,这两列波即是频率相同的相干光波,由于薄膜的厚度不同,这两列光波的路程差不同.当路程差为光波波长的整数倍时,则为波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,使光波的振动加强,形成亮条纹;当光波的路程差为半波长的奇数倍时,则波峰与波谷相遇,光波的振动减弱,形成暗条纹.

(2)相干光为薄膜前后两个界面的反射光.

(3)图样特点:若单色光入射,出现亮暗相间的条纹(薄膜厚度相等的地方对应同 一级条纹);若白光入射,出现彩色条纹,在同一级条纹中,从紫色到红色对应 的薄膜厚度从薄到厚.

【针对训练】

1. 如图2-1-7是双缝干涉实验装置的示意图,S 为单缝,S 1、S 2为双缝,P 为光屏.用绿光从左边照射单缝S 时,可在光屏P 上观察到干涉条纹.下列说法正确的是( )

A .减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小

B .增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大

C .将绿光换为红光,干涉条纹间的距离减小

D .将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大

2.如图所示,A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样,其中图A 是光的________(填“干涉”或“衍射”)图样.由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”)图B 所对应的圆孔的孔径.

【典型例题】如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10-6 m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?

(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m.

(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°.

(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.

【变式训练】用氦氖激光器发出的红光进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离d=0.1 mm,双缝到屏的距离L=6.0 m,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm.

(1)氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少?

(2)如果把整个装置放入折射率是的水中,这时屏上的条纹间距是多少?

【随堂训练】

1.(2009·广东,14)(2)如图为声波干涉演示仪的原理图,两个U形管A和B套在一起,A 管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内,被分成___________的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.

2.如图所示,是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1、S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹,已知入射激光的波长是λ,屏上的P点到两、S2的距离相等,如果把P处的亮条纹

狭缝S

记作0号条纹,由P向上数,与0号亮纹相邻

的亮纹依次是1号条纹、2号条纹……则P1

处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长

度为L1,S2P1的长度为L2,则L2-L1等于多

少?

波的干涉与衍射教案

波的干涉与衍射教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

波的干涉与衍射 三维目标: 知识与技能: 1.通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。 2.知道波的干涉现象、干涉图样及波的干涉条件。 3.知道波的衍射现象以及发生明显衍射的条件。 过程与方法: 1.分析相向传播的两列波的传播过程,尤其是相遇区域的质点的振动情况,从中得出波的叠加原理。 2.通过对波的干涉图样的分析,知道振动加强区域和振动减弱区域的特点,从而加深对干涉现象的理解。 情感态度与价值观: 通过共同分析,得出结论,培养学生科学探究能力,用科学的眼光认识世界,激发学生观察和认识周围现象的兴趣,树立良好的世界观、价值观。 教学重点: 1.通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。 2.波的干涉概念以及对波的干涉图样中振动加强点和减弱点的分析。 1

3.波的衍射现象及发生明显衍射的条件。 重点难点: 想象波的传播的动态过程,了解波的干涉情景,理解波的干涉的规律和条件。 教学方法: 演示法、讲授法 教学过程 新课教学 一.波的叠加原理: 计算机模拟实验:两列相向传播的机械波相遇。(要求学生注意观察相遇前,相遇时和相遇后波的传播情况。) 1.独立性 几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向)继续传播,互不影响。 2.叠加性 在相遇区域内,介质的质点同时参与几列波引起的振动,任一质点的位移是各列波单独存在时在该质点引起位移的矢量和。 引出新问题:如果相向传播的两列波频率相同,则叠加的结果就会出现一种奇特的现象,这就是波的干涉现象。 2

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长

相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲) 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出: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多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。

高中物理人教版教学案:第十二章 第4节 波的衍射和干涉

第4节波的衍射和干涉 1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2.发生明显衍射的条件:缝孔的宽度或障碍物的尺 寸跟波长差不多,或者比波长小。 3.波的干涉是指频率相同的两列波叠加,使某些区 域的振幅加大,某些区域的振幅减小。

一、波的衍射 1.定义:波绕过障碍物继续传播的现象。 2.两种衍射现象 (1)在水波槽中,在波源的前方放一个障碍物,使波源振动产生水波。当障碍物较大时波被阻挡,在靠近障碍物后面没有波,只是在障碍物较远处,波才稍微有些绕到“影子”区域里,如图12-4-1甲所示,虽然发生衍射现象,但不明显。 图12-4-1 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进,如同障碍物不存在一样,如图乙所示,衍射现象明显。 (2)在水波槽中,在波源前方放一个有孔的屏,使波源振动产生水波。当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播,如图丙所示。当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波,如图丁所示,衍射现象明显。 3.发生明显衍射现象的条件 只有当缝、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。 二、波的叠加

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,介质中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。图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。 2.波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果,由于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。 两列同相波的叠加,振动加强,振幅增大。(如图12-4-2所示) 两列反相波的叠加,振动减弱,振幅减小。(如图12-4-3所示) 图12-4-2图12-4-3 三、波的干涉 1.定义 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的现象。 2.稳定干涉条件 (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。 3.干涉的普遍性 一切波都能够发生干涉,干涉是波特有的现象。

高二物理教案:波的干涉和衍射

高二物理教案:波的干涉和衍射 第三节波的干涉和衍射 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课 大家都熟悉"闻其声不见其人"的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 (二)进行新课 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

1.波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。)实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲) 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了"阴影区"。(参见课本图10-26乙)

高二物理选修3-4导学案

高中物理选修3-4 第十一章机械振动 0 11.1 简谐运动 0 11.2 简谐运动的描述 (2) 11.3 简谐运动的回复力和能量 (3) 11.4 单摆 (5) 11.5 外力作用下的振动 (7) 本章章末小结 (8) 第十二章机械波 (9) 12.1 波的形成和传播 (9) 12.2 波的图像 (10) 12.3 波长、频率和波速 (14) 12.4 波的衍射和干涉 (16) 12.5 多普勒效应 (18) 本章章末小结 (20) 第十三章光 (20) 13.1 光的反射和折射 (20) 13.2 实验测定玻璃的折射率 (21) 13.3 全反射 (25) 13.4 光的干涉 (26) 13.5 实验:用双缝干涉测量光的波长 (29) 本章章末小结 (28) 13.6 光的衍射 (29) 13.7 光的偏振 (30) 13.8 光的颜色色散 (31) 13.9 激光 (33) 高二物理组

第十一章机械振动 11.1 简谐运动 1.下列说法中正确的是( ) A.弹簧振子的运动是简谐运动 B.简谐运动就是指弹簧振子的运动 C.简谐运动是匀变速运动 D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2.简谐运动是下列哪一种运动( ) A.匀变速运动 B.匀速直线运动 C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动 3.如图,当振子由A向O运动时,下列说法中正确的是( ) A.振子的位移在减小 B.振子的运动方向向左 C.振子的位移方向向左 D.振子的位移大小在增大 4.一质点做简谐运动,如图所示,在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A.沿负方向运动,且速度不断增大 B.沿负方向运动,且位移不断增大 C.沿正方向运动,且速度不断增大 D.沿正方向运动,且加速度不断减小 5.如图(a),一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置,如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象.则关于振子的加速度随时间的变化规律.下列四个图象中正确的是 6.下图为质点P在0~4s内的振动图象,下列叙述正确的是( ) A.再过1s,该质点的位移是正向最大 B.再过1s,该质点的速度方向为正向 C.再过1s,该质点的加速度方向为正向 D.再过1s,该质点的速度最大 7.如图所示,是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x-t图).由图可推断,振 动系统( ) A.在t1和t3时刻具有相同的速度 B.在t3和t4时刻具有相同的速度 C.在t4和t6时刻具有相同的位移 D.在t1和t6时刻具有相同的速度 8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题:质点在第2s末的位移是多少?质点在第2s内的位移是多少?在前4s内的路程是多少? 1

第四节 波的干涉和衍射 教学设计

第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解,以及振动和波的基础知识;学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、知识与技能 (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件; (3)知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法:通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观:通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度;通过全对波的叠加与干涉现象的研究,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点:波发生明显衍射现象的条件:波的叠加原理;波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析;波的干涉条件。 教学难点:波的干涉条件的理解 教学方法:实验演示 教学准备:多媒体课件、发波水槽(电动双振子)、音叉 教学过程: (一)引入新课 教师:生活中有这样一种现象,一学生在门外喊报告。提问:谁的声音?看到人了吗?为什么能听到声音却看不到人? 学生:思考,回答。 教师:引导说明声波可以绕过障碍物继续传播,而光波为什么不能?通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 (二)进行新课 一.波的衍射 教师:刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播,生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物,会绕过它们继续传播,我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况,改变缝宽再观察。 模拟实验:由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点:观察下面几个实验,有没有衍射现象发生?学生对比观察思考回答。 实验现象分析:水波经过大孔后,可近似地看作是“直进”的,但边沿是模糊的,不像刀切的那么齐——有衍射现象.正如太阳光从窗户射进来,粗略地看明暗界线是分明的,窗框的影子很整齐;但是仔细去观察影子的边缘时,就会看到模糊的,明暗界线不是像刀切一般地齐.它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么?与什么因素有关? 图片对比分析:哪个图发生了明显的衍射? 实验结论: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。

2.3波的干涉和衍射(教案)

2.3波的干涉和衍射 授课人:陈小燕授课时间:2011.3.24 授课班级:高二(3)班 教学目标: 1.知道波的叠加原理. 2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样. 3.知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; 4.知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 教学重点:波的叠加原理和波的干涉现象,以及波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示法、电教法、训练法. 教学用具:多媒体课件 教学过程: 一、新课引入 [设问]两个相向运动的弹性小球在运动过程中相遇,会发生什么现象? [学生回答]两球会反弹 [进一步设问]两列波在传播过程中相遇,会发生什么现象? 二、新课教学 (一)波的叠加原理 [多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形] [教师总结]两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性. [教师]刚才,通过动画模拟实验的演示,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢? [多媒体模拟绳波相遇区的情况]

[教师总结]在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理. [强化训练]两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱? 学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大;两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小. (二)波的干涉 [投影演示水槽中水波的干涉]把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象. [教师说明]由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同. [学生叙述现象]在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开. 两列频率相同的水波相遇,会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象,形成稳定的干涉图样。 [教师]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,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。干涉图样:在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同,振动加强处总是加强,振动减弱处总是减弱,所以出现了稳定的干涉图样。 [用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图] [教师]为什么会出现这种现象呢? [用多媒体课件解释振动加强区和振动减弱区的形成过程:利用波面的概念和波的叠加原理解释干涉形成的原因] 得到结论如下: 1、振动加强区的形成 在水面上的某一点,如果在某一时刻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,振动的振幅等于两列波的振幅之和,故该点始终是两列波干涉的加强点,质点的振动最激烈. 2、振动减弱区的形成 在水面上的某一点,如果在某一时刻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,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,两列波引起的振动始终是减弱的,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. 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.产生干涉的条件:两列波的频率相同。 [说明] 1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.

光的干涉和衍射的区别与联系

光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 : 也是现代光学的基础。如傅立叶光学,全息学,光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析,干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光,当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和,即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象,例如,水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹,这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。

光的干涉现象的广义定义为“两束(或多束)频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种: (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一

高中物理《波的衍射和干涉》导学案

第4节波的衍射和干涉 1.理解什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。 2.知道波的独立传播特点,理解波的叠加原理,知道波的干涉是波叠加的结果。 3.知道波的干涉图样的特点,理解波形成稳定干涉图样的条件,知道振动加强点、减弱点的振动情况。 一、波的衍射 1.定义:波□01绕过障碍物继续传播的现象。 2.实验及现象 (1)实验器材:在水槽里放两块挡板,中间留个□02狭缝。 (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿□03直线传播一样,挡板后面产生一个□04阴影区。 ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:波□05绕到挡板后面继续传播。 3.发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长□06相差不多,或者□07比波长小。 4.□08一切波都能发生衍射,衍射是波□09特有的现象。 二、波的叠加 1.波的独立性原理 两列波相遇后彼此穿过,仍然□01保持各自的□02运动特征,继续传播。 2.波的叠加原理 在几列波重叠的区域里,介质的质点□03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□04矢量和。如图所示。

三、波的干涉 1.定义:□01频率相同的两列波叠加时,某些区域的□02振幅加大、某些区 域的□03振幅减小的现象。 2.稳定干涉的必要条件 (1)两列波的频率必须□04相同。 (2)两个波源的相位差必须□05保持不变。 3.干涉的普遍性:□06一切波都能够发生干涉,干涉是□07波特有的现象。 判一判 (1)在操场上不同位置听到学校喇叭声音的大小不同,是声波的干涉现象。() (2)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。() (3)不是所有的两列波之间都能发生干涉。() 提示:(1)×(2)√(3)√ 想一想 (1)当障碍物的尺寸比波长大时,不能发生衍射现象,对吗? 提示:错。障碍物尺寸比波长大时,也能发生衍射现象,只是现象不明显。 (2)在波的干涉中,振动加强的点始终位于波峰吗? 提示:否。振动加强点的振幅大,而不是始终位于波峰。 课堂任务波的衍射 1.定义 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 2.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象,当波碰到障碍物时,衍

第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A 卷) 考测点导航 1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只在重叠的区域里,任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。 2.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,这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3.振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍,振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。 4.波的衍射:波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不大 5.多普勒效应:(1)它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(2)正确区别波源的频率与观察者接受到的频率,观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关 典型题点击 1.如图27-A-1所示两列波相向传播,当它们相遇时可能出现的波形图是( ) A .图b 、c B .图 a 、b C .图b 、c 、d D .图c 、d (该题考查了波的叠加原理, 其合位移是两列波对应位移的矢量和) 2.如图27-A-2所示,水面上有a 、b 、c 三只小船,S 1、S 2是两个步调一致的相干波源,相距9m,它们激起的水波的波长为2m ,三只船与两波源的距离标在图中,则下面的判断中正确的是( ) A .b 、c 两船振动加强,a 船振动减弱 B .a 船振动加强,b 、c 两船振动减弱 C .若某时刻b 船在波峰,则c 船在波谷 D .若两相干波的振幅相同,则a 船处于静止状态 (该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件,比较某 点到两相干波源的路程差即可) 3.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如27-A-3甲图所示),在相遇的某一时刻(如乙图所示),两列波消失, 此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是( ) A .x 向上,y 向下 B .x 向下,y 向上 C .x 、y 都向上 D .x 、y 都静止 4.关于多普勒效应以下说法错误的是( ) A .当波源运动时,波源的频率发生变化 B .当波源静止而观察者运动时,波源的频率不变,观察者接受到的频率变化 C .当波源静止观察者向波源运动时,观察者接受到的频率变大 D .当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小 (该题考查了多普勒效应产生的原因,根据同一介质中的波速不变可得结论) 新活题网站 一、选择题 1.两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加,如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇,那么在以后的时间里,P 点的振动( ) A .有时加强,有时减弱 B .经半个周期的奇数倍时加强 C .始终加强 D .始终减弱 (振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小) 2.下列说法中正确的是( ) A .火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率 B .一切波都能发生衍射,它不过明显不明显而已 C .两列相干波在空中相遇,在振动加强区域里质点的位移始终较大 D .两列相干波在空中相遇,在振动减弱区域里的振动较小 (振动加强区域里的质点是振动的幅度变大,而并不是位移始终最,否则就不振动) 3.如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线 表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为 · · · a b c S 1 S 2 4m 5m 6m 7m 8m 图27-A-2 甲 → ← 图27-A-3 · · x y 乙 图27-A-3 E · · · · A B C D · 图27-A-4 a b c d 图27-A-1

人教版高中物理选修3教案 波的衍射和干涉

课时12.4波的衍射和干涉 1.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。知道衍射现象是波特有的现象,知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。 2.了解波的叠加原理。通过实验认识波的干涉现象和波的干涉图样。 3.知道干涉现象是波所特有的现象。知道波发生干涉现象的必要条件。 重点难点:波的衍射的定义及发生明显衍射现象的条件;波的叠加原理、波的干涉现象、产生干涉的条件及有关计算。 教学建议:衍射和干涉是波特有的现象,也是学生后面学习光的衍射的基础。对于波的衍射,教学的关键仍在于实验的演示、观察和对实验现象的分析。为了有助于对实验现象的分析和研究,可以在观察真实现象的同时,利用课件进行模拟,以便于使学生对衍射留下更加清晰的印象。在波的干涉学习中,从波叠加的一般原理到满足相干条件下的干涉现象,学生对“波是振动形式的传播”的理解得到加深,其中波的相干条件是学习的难点。 导入新课:泰山佛光是岱顶奇观之一。每当云雾弥漫的清晨或傍晚,游人站在较高的山头上顺光而视,就可能看到缥缈的雾幕上,呈现出一个内蓝外红的彩色光环,这个光环将整个人影或头影映在里面,恰似佛像头上五彩斑斓的光环,故得名“佛光”或“宝光”。你能解释这种现象吗? 1.波的衍射 (1)定义:波可以①绕过障碍物而继续传播的现象叫作波的衍射。 (2)发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长②相差不多,或者比波长③更小时,才能发生明显的衍射现象。

(3)衍射是波特有的现象,故一切波均可发生衍射现象。“闻其声而不见其人”是④声波的衍射。 2.波的叠加 大量的事实和实验表明,几列波相遇时能保持各自的⑤运动特征继续传播,在它们重叠的区域里,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时⑥引起的位移的矢量和,这就是波的叠加原理。 3.波的干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的⑦振幅增大,某些区域的⑧振幅减小,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生干涉的两个必要条件:一是两列波的⑨频率必须相同;二是两个波源的⑩相位差必须保持不变。 (3)干涉图样的特点:在加强区两列波引起的振动总是相互加强的,振幅等于两列波的振幅之和;在减弱区两列波引起的振动总是相互减弱的,振幅等于两列波的振幅之差。 (4)干涉是波特有的现象,声波、电磁波等一切波都能发生干涉。 1.教材波的衍射的演示中图1 2.4-1中甲、乙哪个图象衍射现象更明显? 解答: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? 解答:超声波的波长短,不易发生衍射,故波能反射回来并被接收。 3.波的干涉的示意图中振动加强的区域就是波峰或波谷吗? 解答:振动加强的部分有波峰、波谷、平衡位置等,只是它们的振幅最大。 主题1:波的衍射

高中物理波的衍射和干涉教案

波的干涉和衍射教案 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 (二)进行新课 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。 1.波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物

的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出: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多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。 结论: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。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。 2、波的叠加 我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。 3、波的干涉 一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。 演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S 1、S 2 同步地上

人教版高二物理选修3-4第十二章4波的衍射和干涉学案Word版

4波的衍射和干涉 内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种高速气流的过程中,都伴随有噪声.利用干涉原理制成的干涉型消声器可以降低这种噪声.如图所示为一台干涉型消声器的原理图.试讨论其消声原理. 提示:如果有一列波长为λ的声波,沿水平管道自左向右传播,当入射波达到a处时, 分成两束相干波,它们分别通过r1和r2再在b处相遇.若Δr=r2-r1恰好等于声波半波长λ 2的 奇数倍,即Δr=(2k+1)λ 2时,声波干涉后的合振幅A=0.这就是说该频率的声能被削弱,从而 达到控制噪声的目的. 考点一波的衍射 1.定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射. 2.两种衍射现象 (1)在水波槽中,在波源的前方放一个障碍物,使波源振动产生水波.当障碍物较大时波被阻挡,在靠近障碍物后面没有波,只是在障碍物较远处,波才稍微有些绕到“影子”区域里,如下图甲所示,虽然发生衍射现象,但不明显. 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进,如同障碍物不存在一样,如图乙所示,衍射现象明显. (2)在水波槽中,在波源前方放一个有孔的屏,使波源振动产生水波.当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播,如图丙所示.当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波,如图丁所示,衍射现象明显.3.发生明显衍射现象的条件 只有当缝、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.

4.正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象,一切波都会发生衍射现象,凡能发生衍射现象的一定是波. (2)衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异,没有“不发生衍射”之说. (3)障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是使衍射现象明显表现的条件. (4)一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象. (5)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. 5.衍射的成因 波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波),在孔(或障碍物)后传播,于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象. 【例1】(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是() A.衍射是一切波特有的现象 B.对同一列波,缝、孔或障碍物越小,衍射现象越明显 C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象 D.声波容易发生衍射现象,由于声波波长较长 【导思】根据波的衍射特点和发生明显衍射的条件去分析. 【解析】衍射是一切波特有的现象,所以A正确,C错误;发生明显衍射是有条件的,只有缝、孔、障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以B正确;声波的波长在1.7 cm~17 m之间,一般缝、孔、障碍物与之相比都较小,所以声波容易发生衍射,D正确. 【答案】ABD 将一只瓶子立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕过的现象,激发水波的振子的振动频率大些好,还是小些好?为什么? 答案:见解析 解析:当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时,能发生明显的衍射现象,由于瓶子的直径已确定,故水波的振子的波长越长越好,所以,激发水波的振子的振动频率越小越好. 考点二波的叠加 1.波的独立性

精品高二物理教案_波的干涉

高二物理教案:波的干涉 以下是老师为大家整理的关于《高二物理教案:波的干涉》,供大家学习参考! 一、预习目标 通过预习并且联系生活中的一些实例,达到简单的了解一下波的叠加和干涉,达到感性认识的地步。 二、预习内容 1.在介质中常常有几列波同时传播,例如把两块石子在不同的地方投入池塘的水里,就有两列波在水面上传播.两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都能改变原来的运动状态呢? 2.预习完毕后,用自己的语言描述一下波的叠加这现象。 3.什么叫做波的干涉,两列波发生干涉的条件是什么啊? 4.用自己的话说一说波的叠加和波的干涉的关系。 三、提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 (1).知道波的叠加原理. (2).知道什么是波的干涉现象和干涉图样. (3).知道干涉现象也是波特有的现象. 二、学习过程 1、波的叠加 【演示】在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,就分别有两个凸起状态1和2在绳上相向传播.(参见课本图10-28)我们可以看到,两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形都跟相遇前一样,也就是说,相遇后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响. 仔细观察两列相遇的水波,也可以看到两列水波相遇后,彼此穿过,仍然保持各自的运动状态继续传播,就像没有跟另一列水波相遇一样. (1).位移特点 当两个波源产生的两列波在同一介质中传播时,介质中的每个质点都要同时参与两个分运动,在任一时刻,第一列波使某个质点a振动所产生的位移是x1,第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2,则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和. 如果位移x1,x2的方向相同,则质点a的振动位移的大小为X= 方向与。

波的衍射和干涉

第十二章机械波 选修3-4 12、4波得衍射与干涉 【自主预习】 1.波可以________障碍物继续传播,这种现象叫做波得衍射.衍射就是波________得现 象.__________都能发生衍射现象,只就是有得明显,有得不明显而己.波得直线传播只 就是在衍射不明显时得近似. 2.只有当缝、孔得宽度或障碍物得尺寸跟波长________________,或者________________ 时,才能观察到明显得衍射现象. 3.几列波相遇时能够保持各自得________________,继续传播,即各自得波长、频率等________________.几列波相遇时,在它们重叠得区域里,介质得质点同时参与这几列波引起得振动,质点得位移等于几列波单独传播时引起得位移得__________,这就就是波得叠加. 4.频率相同得两列波叠加时,某些区域得________________、某些区域得 ________________,这种现象叫做波得干涉.产生干涉得两个必要条件:两列波得频率必须________,两个波源得相位差必须________________.一切波都能发生干涉,干涉也就是波所________得现象. 5.关于波得衍射现象,下列说法中正确得就是() A.某些波在一定条件下才有衍射现象 B.某些波在任何情况下都有衍射现象 C.一切波在一定条件下才有衍射现象 D.一切波在任何情况下都有衍射现象 6.下列现象属于波得衍射现象得就是() A.在空旷得山谷里喊叫,可以听到回声 B.“空山不见人,但闻人语响” C.“余音绕梁,三日而不绝” D夏日得雷声有时轰鸣不绝 7.关于波得叠加与干涉,下列说法中正确得就是() A.两列频率不相同得波相遇时,因为没有稳定得干涉图样,所以波没有叠加 B.两列频率相同得波相遇时,振动加强得点只就是波峰与波峰相遇得点 C.两列频率相同得波相遇时,介质中振动加强得质点在某时刻得位移可能就是零 D.两列频率相同得波相遇时,振动加强得质点得位移总就是比振动减弱得质点得位移大【自主预习】答案: 1.绕过特有一切波 2.相差不多比波长更小 3.运动特征保持不变矢量与 4.振幅加大振幅减小相同保持不变特有 5.D[衍射现象就是波在传播过程中所特有得特征,没有条件,故一切波在任何情况下都有衍射现象,只就是有得明显,有得不明显,故D正确.] 6.B 7.C[两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错;振动加强就是指振幅增大,而不只就是波峰与波峰相遇,B错;加强点得振幅增大,仍然在自己得平衡位置两侧振动,故某时刻位移x可以就是振幅范围内得任何值,C正确,D错误.] 【典型例题】 知识点一对波得衍射得理解 【例1】(1)既然衍射就是波得特有现象,也就就是说一切波都会发生衍射现象,为什么一般情况下我们都观察不到衍射现象?

高中物理 第十二章 第六节 波的干涉学案 新人教版选修34

第十二章机械波 6.波的干涉 【学习目标】 (1)知道波的叠加原理. (2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样. (3)知道干涉现象也是波所特有的现象. 【重点难点】 波的干涉图样和干涉条件 【课前预习】 1:大量的事实和实验表明:几列波相遇时均能够保持各自的运动状态继续传播,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时位移的矢量和,这就是波的叠加原理。 2: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的现象称为波的干涉,形成的图样称为干涉图样;只有两个频率相同的波叠加时才会获得稳定的干涉图样。3:加强区质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区质点振幅等于两列波的振幅之差,当两列波的振幅相等时,质点的合振幅为零,且加强区和减弱区是间隔稳定分布的。 4:干涉是波的特有现象,故一切波均可发生干涉现象。 【预习检测】 1.两列波相叠加产生了稳定的干涉现象,得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中正确的是() A.两列波的频率一定相等 B.振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的 C.振动加强与振动减弱处交替变化 D.振动加强区始终加强,振动减弱处始终减弱2.对声波的各种现象,以下说法中正确的是() A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共鸣现象 B.绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,这是声音的干涉现象 C.古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响,属于声波的共鸣现象 D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象 3.如图1(a)所示,两列相同的波相向传播,当它们相遇时,可能的波形是图1(b)中的() 图1

【参考答案】 【预习检测】 1.A 、B ,D 2A 、B 3.B 、C ▲ 堂中互动▲ 【典题探究】 例1在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,则( ) A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的 B.振动最强的点经过4 1T 后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强,后减弱 C.振动加强区和减弱区相间隔分布,且加强区和减弱区不随时间变化 D.加强区的质点某时刻位移可能是零 解析:当频率相同,步调一致的两列波叠加时,若波峰与波谷叠加必为减弱点,A 项正确;振动加强点并不是指其位移就最大,有时可能为零.所以B 项错,C 、D 两项正确. 拓展: 任何频率的两列波都可叠加,但不一定形成稳定的干涉图样. 例2关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( ) A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加 B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点 C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移s 可能是零 D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 解析:根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A 选项错.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B 选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C 正确,选项D 错误. 拓展: 本题关键要弄清波的干涉“加强”“减弱”的含义,加强的含义是“峰峰相遇”或“谷谷相遇”,而减弱的含义是“峰谷相遇”,振动加强是指对某质点来说振幅变大了,但仍处于振动当中,容易产生加强点总处于波峰处,谷谷相遇振动减弱等错误的想法. 例3如图中S 1和S 2是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,则对a 、b 、c 三处质点的振动情况,下列判断中正确的是( ) A.b 处的振动永远互相减弱 B.a 处永远是波峰与波峰相遇 C.b 处在这时刻是波谷与波谷相遇 D.c 处的振动永远相互减弱 解析:从图中可以看出,b 处此刻是波谷和波谷相遇,位移为负的最大值,振动是加强的.故选项A 错误,选项C 正确. a 处此刻是波峰与波峰相遇,但过半个周期后会变成波谷与波谷相遇,虽然始终是振动加强的点,但并非永远是波峰与波峰相遇的点,因此选项B 是错误的. c 处此刻是波峰与波谷相遇,过半个周期后是波谷与波峰相遇,它们的振动永远互相减弱,选项D 是正确的.

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