机械波波的衍射课件.ppt

1、第十章第十章 机机 械械 波波四、波四、波 的的 衍衍 射射一、波的衍射观看实验观看实验现象：水波绕过小孔继续传播 定义定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象叫波可以绕过障碍物继续传播的现象叫 做波的衍射做波的衍射说明说明:衍射是波特有的现象衍射是波特有的现象;一切波都能发一切波都能发 生衍射生衍射 衍射现象总是存在的衍射现象总是存在的,只有明显和不只有明显和不 明显的差异明显的差异.二、发生明显衍射现象的条件二、发生明显衍射现象的条件观看实验观看实验结论：结论： 障碍物较大时对波有影响障碍物较大时对波有影响,较小时较小时对波没有影响对波没有影响,即障碍物比较小时即障碍物比较小时能发生明显衍射能

2、发生明显衍射.结论：结论： 窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象；的衍射现象； 窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；越不明显； 窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象将直线传播，观察不到衍射现象发生明显衍射现象的条件：发生明显衍射现象的条件： 说明说明: :障碍物或孔的尺寸大小障碍物或孔的尺寸大小, ,并不是决定衍并不是决定衍射能否发生的条件射能否发生的条件, ,仅是衍射现象是否明显的条仅是衍射现象是否明显的条件件. .一般情况下一般情况下, ,波长较大的波容易产生

3、显著的波长较大的波容易产生显著的衍射现象衍射现象. . 波传到小孔波传到小孔( (或障碍物或障碍物) )时时, ,小孔小孔( (或障碍或障碍物物) )仿佛是一个新的波源仿佛是一个新的波源, ,由它发出与原来同频由它发出与原来同频率的波率的波( (称子波称子波) )在孔后传播在孔后传播, ,于是就于是就出现了偏离出现了偏离直线传播的衍射现象直线传播的衍射现象. 当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出突出, ,但由于衍射波的能量很弱但由于衍射波的能量很弱, ,衍射现象不容衍射现象不容易观察到易观察到. .障碍物或孔的尺寸比波长小障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长相

4、差不多或跟波长相差不多.例例1.下列现象或事实属于衍射现象的是下列现象或事实属于衍射现象的是( )A.风从窗户吹进来风从窗户吹进来B.雪堆积在背风的屋后雪堆积在背风的屋后C.水波前进方向上遇到凸出水面的小石子水波前进方向上遇到凸出水面的小石子,小小石子对波的传播没有影响石子对波的传播没有影响.D.晚上看到水中月亮的倒影晚上看到水中月亮的倒影C例例2.下列关于波的衍射的说法正确的是下列关于波的衍射的说法正确的是( )A.衍射是一切机械波特有的现象衍射是一切机械波特有的现象B.对同一列波对同一列波,缝或孔缝或孔(障碍物障碍物)越小越小,衍射现衍射现象越明显象越明显C.只有横波才能发生衍射现象只有横

5、波才能发生衍射现象,纵波不能发纵波不能发生衍射现象生衍射现象D.声波容易发生衍射是由于声波波长较大声波容易发生衍射是由于声波波长较大BD例例3.在水波槽的衍射实验中在水波槽的衍射实验中,若打击水面若打击水面的振子的频率是的振子的频率是5HZ,水波在槽中的水波在槽中的传播速度为传播速度为0.05m/s,为观察到显著的为观察到显著的衍射现象衍射现象,小孔直径小孔直径d应为应为( )A. 10cm B. 5cm C. d1cm D. d1cmD例例4：如图是观察水面波衍射的实验装置，如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和和BD是两块挡板，是两块挡板，AB是一个孔，是一个孔，O为波源，为波源，图中已画

6、出波源所在区域波的传播情况，每图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是（描述正确的是（ ） A此时能明显观察到波的衍射现象此时能明显观察到波的衍射现象B挡板前波纹间距离相等挡板前波纹间距离相等C如果将孔如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的扩大，有可能观察不到明显的衍射现衍射现象象 D如果孔的大小不变，使波源频率增大，能如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象更明显地观察衍射现象 解析：解析：由图可看出孔由图可看出孔AB与波长相比小于一与波长相比小于一个波长，则个波长，则A对对. 介质及波源不变则不变，介质及波源不变则不变，B对对 将孔变大，若孔的大小比较大则不能看到将孔变大，若孔的大小比较大则不能看到明显衍射现象，明显衍射现象，C对对 增大频率，更不容易看到衍射现象，增大频率，更不容易看到衍射现象，D错错. 所以，正确选项为所以，正确选项为AB、C.结 束