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《波的衍射和干涉ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、波的干涉和衍射1我們知道機(jī)械波遇到擋板會(huì)發(fā)生反射（回聲），如果把擋板換成一個(gè)小障礙物，且障礙物的尺寸較小，則波將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？導(dǎo)入：在水塘里，激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物會(huì)繞過(guò)它繼續(xù)傳播2一、波的衍射1.定義波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象波發(fā)生衍射時(shí)，波長(zhǎng)和頻率及速度均不變，但由于能量損失使振幅減少視頻13衍射現(xiàn)象不明顯．衍射現(xiàn)象很明顯．視頻24實(shí)驗(yàn)一：波長(zhǎng)不變的情況下，觀察狹縫寬對(duì)水波的衍射現(xiàn)象的影響2.實(shí)驗(yàn)演示5在水波槽中，在波源前方放一個(gè)有孔的屏，使波源振動(dòng)產(chǎn)生水波．當(dāng)孔較大時(shí)發(fā)現(xiàn)水波經(jīng)過(guò)孔后在連接波源和孔的兩邊的兩條直線所限制的區(qū)域里傳當(dāng)孔較小
2、時(shí)發(fā)現(xiàn)孔后的整個(gè)區(qū)域里傳播著以孔為中心的圓形波，衍射現(xiàn)象明顯．67現(xiàn)象：狹縫寬度比波長(zhǎng)大得多的情況下，波的傳播如同直線傳播，衍射現(xiàn)象不明顯，觀察不到衍射現(xiàn)象狹縫寬度跟波長(zhǎng)相差不多時(shí)或者狹縫寬度比波長(zhǎng)更小的情況下，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；8實(shí)驗(yàn)二：在狹縫寬度不變的情況下，觀察波長(zhǎng)對(duì)衍射現(xiàn)象的影響9即縫、孔或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更短。3.明顯衍射的條件與障礙物（狹縫）尺寸相比波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射現(xiàn)象越明顯101.一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。2.凡是能發(fā)生衍射現(xiàn)象的就是波。3.衍射現(xiàn)象總是存在的,只是明顯和不明顯的差異4.通常波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波容易產(chǎn)生明顯
3、的衍射但當(dāng)孔的尺寸過(guò)小于波長(zhǎng)時(shí)盡管衍射十分突出，由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不易觀察到。4、說(shuō)明切記產(chǎn)生明顯衍射的條件11為什么用超聲波定位，而不用普通聲波定位？閱讀思考：區(qū)分折射和衍射！eg:密閉的鐵桶中的人可以聽(tīng)到外面的聲音，這是聲音發(fā)生折射到了桶內(nèi)，又由桶內(nèi)空氣傳入人耳甲介質(zhì)乙介質(zhì)121、站在墻外的人,可以聽(tīng)到墻的另一側(cè)有人談話,但看不到談話人,這是因?yàn)?).(A)聲波能發(fā)生衍射,而光波根本不能衍射(B)聲波是縱波容易發(fā)生衍射,而光波是橫波不容易發(fā)生衍射(C)聲波的波速較小易于衍射,而光波的波速大難于衍射(D)聲波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)衍射現(xiàn)象明顯,而光波的波長(zhǎng)非常
4、短衍射現(xiàn)象不明顯D13例1.下列現(xiàn)象或事實(shí)屬于衍射現(xiàn)象的是()A.風(fēng)從窗戶吹進(jìn)來(lái)B.雪堆積在背風(fēng)的屋后C.水波前進(jìn)方向上遇到凸出水面的小石子,小石子對(duì)波的傳播沒(méi)有影響.D.晚上看到水中月亮的倒影C14一.為什么能“聞其聲不見(jiàn)其人”二.為什么光波衍射現(xiàn)象不明顯分析：聲波和光波都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象。聲波的波長(zhǎng)范圍是1.7cm到17m，與一般障礙物的尺寸相比差不多，或比其大，故聲波的衍射現(xiàn)象極為明顯；而光的波長(zhǎng)范圍在0.4μm到0.8μm之間，因此，自然界中障礙物的尺寸遠(yuǎn)于光的波長(zhǎng)，光波的衍射現(xiàn)象不明顯說(shuō)一說(shuō)：15在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中,若打擊水面的振子的頻率是5HZ,水
5、波在槽中的傳播速度為0.05m/s,為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象,小孔直徑d應(yīng)為()10cm5cmd>1cmd<1cmD16一、波的疊加兩列波相遇后，彼此穿過(guò)，仍保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播．例:a眾多說(shuō)話聲中,能辨別出某個(gè)人的聲音.b樂(lè)隊(duì)中各樂(lè)器演奏的獨(dú)立性.——波傳播的獨(dú)立性演示實(shí)驗(yàn)17波的疊加原理幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。疊加原理適用于一切波18觀察周期相同的兩列波疊加同頻率水波的疊加演示水波盤干涉19水面上出現(xiàn)了一條條相對(duì)平靜的區(qū)域
6、和相對(duì)激烈振動(dòng)的區(qū)域，并且位置是穩(wěn)定不變的！20振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)減弱振動(dòng)減弱振動(dòng)減弱21x10tx20tx0tPP點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)（振幅為A1＋A2）波峰與波峰相遇，波谷與波谷相遇處振動(dòng)加強(qiáng)22x10tx0tPP點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)（振幅為2A）x20t23x10tx20tx0tQＱ點(diǎn)振動(dòng)最弱（振幅為｜A1－A2｜）波峰與波谷相遇處振動(dòng)減弱。24x10tx20tx0tQＱ點(diǎn)不振動(dòng)（振幅為零）25x10tx0tMM點(diǎn)振幅介于（A1+A2）與｜A1－A2｜之間x20t26振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)：波峰—波峰相遇或波谷—波谷相遇振動(dòng)減弱點(diǎn)：波峰與波谷相遇3.注意:發(fā)生干涉時(shí)，加
7、強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域的位置是確定的，即加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，減弱點(diǎn)始終減弱.不論是加強(qiáng)區(qū)還是減弱區(qū)各質(zhì)點(diǎn)都做與波源相同的振動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)的位移是周期性變化的.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)位移總是最大么，振動(dòng)減弱點(diǎn)位移總是零么？想一想加強(qiáng)qu:兩列波引起的振動(dòng)方向始終相同。減弱qu：兩列波引起的振動(dòng)方向始終相反。27振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)(區(qū)）：1、波峰—波峰相遇或波谷—波谷相遇振動(dòng)減弱點(diǎn)（區(qū)）：1、波峰與波谷相遇3.注意:發(fā)生干涉時(shí)，加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域的位置是確定的，即加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，減弱點(diǎn)始終減弱.不論是加強(qiáng)區(qū)還是減弱區(qū)各質(zhì)點(diǎn)都做與波源相同的振動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)的位移是周期性變化的.注意：振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終
8、加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)
