人教版選修34波的衍射和干涉（21張）.ppt

第十二章機械波 第四節(jié)波的衍射和干涉 實例1 在水塘里 微風激起的水波遇到突出水面的小石子 蘆葦 會繞過他們繼續(xù)傳播 好象他們并不存在 實例2 聽其聲不見其人 實例3 隔墻有耳 波的衍射 現象 水波繞過小孔繼續(xù)傳播 衍射現象 波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現象 叫做波的衍射 衍 展延之意波的衍射 波展延到 影子 區(qū)域里的現象 衍射是所有波共有的一種現象 一切波都能發(fā)生衍射 同時 它也是波所特有的現象 發(fā)生明顯衍射現象的條件 結論 窄縫寬度跟波長相差不多時 有明顯的衍射現象 窄縫寬度比波長大得越多 衍射現象越不明顯 窄縫寬度跟波長相比非常大時 水波將直線傳播 觀察不到衍射現象 水波的衍射 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 才能觀察到明顯的衍射現象 注意 一切波都能發(fā)生衍射 而要發(fā)生明顯的衍射現象須滿足上述條件 當不滿足上述條件時 衍射現象仍存在 只不過是衍射現象不明顯 不易被我們觀察到 發(fā)生明顯衍射現象的條件 1 波的獨立作用原理 幾列波在傳播時 無論是否相遇 都將保持各自原有特性 頻率 波長 振幅 振動方向 不變 互不干擾地各自獨立傳播 2 波的疊加原理 在相遇區(qū)域內任一點的振動 為各列波單獨存在時在該點所引起的振動位移的矢量和 波的疊加原理 1 干涉現象 頻率相同的兩列波相遇區(qū)域內振動在空間上出現穩(wěn)定的周期性的強弱分布的現象 1 頻率相同 2 振動方向相同 3 同相或相位差恒定 滿足上述三條件的波稱為相干波 其波源稱為相干波源 2 相干波條件 波的干涉現象 加強 減弱 波的干涉 波的干涉 頻率相同的兩列波疊加 使某些區(qū)域的振動加強 某些區(qū)域的振動減弱 而且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互隔開的現象叫做波的干涉 干涉圖樣 由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖樣 如上頁圖 干涉的解釋 如果在某一時刻 在水面上的某一點是兩列波的波峰和波峰相遇 經過半個周期 就變成波谷和波谷相遇 波峰和波峰 波谷和波谷相遇時 質點的位移最大 等于兩列波的振幅之和 因此在這一點 始終是兩列波干涉的加強點 質點的振動最激烈 如果在某一時刻 在水面上的某一點是兩列波的波峰和波谷相遇 經過半個周期 就變成波谷和波峰相遇 在這一點 兩列波引起的振動始終是減弱的 質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差 如果兩列波的振幅相同 質點振動的振幅就等于零 水面保持平靜 把相應的振動最激烈的質點連起來 為振動加強區(qū) 相應的振動最不激烈或靜止的質點連起來 為振動減弱區(qū) 振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的 注意 1 振動加強的區(qū)域振動始終加強 振動減弱的區(qū)域振動始終減弱 2 振動加強 減弱 的區(qū)域是指質點的振幅大 小 而不是指振動的位移大 小 因為位移是在時刻變化的 振動加強點的位置 假設在兩列波的疊加區(qū)域有一個p點 它到兩列波源的距離分別為s1 s2 兩列波的波長為 n 0 1 2 3 p點到兩列波的波源的距離差等于波長的整數倍 半個波長的偶數倍 波的干涉 p點到兩列波的波源的距離差等于半個波長的奇數倍 振動減弱點的位置 n 0 1 2 3 在同一均勻介質中有s1 s2兩個波源 這兩個波源的頻率相同 s1 s2相距兩個波長 b點為s1 s2直線的中點 今以b為圓心以r 為半徑畫圓 問在該圓周上 s1 s2兩點除外 共有幾個振動加強點 答案6個 解 設a點為振動加強點 則有 s1a s2a n 由圖中可知 n