人教版高中物理选修34课件波的衍射和干涉.pptx

1、在此输入您的封面副标题吴吴老老师师一一、波波的的衍衍射射波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射1.一切波都能发生衍射2.衍射是波特有的现象说明：二二、发发生生明明显显衍衍射射现现象象的的条条件件结论：1.窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象2.窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显3.窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象二二、发发生生明明显显衍衍射射现现象象的的条条件件只只有有缝缝、孔孔的的宽宽度度或或障障碍碍物物的的尺尺寸寸跟跟波波长长相相差差不不多多，或或者者比比波波长长更更小小时时，才才能能观观察察到到明明显显的的衍衍射射现现象象注注意意：一一切切波波

2、都都能能发发生生衍衍射射，而而要要发发生生明明显显的的衍衍射射现现象象须须满满足足上上述述条条件件，当当不不满满足足上上述述条条件件时时，衍衍射射现现象象仍仍存存在在，只只不不过过是是衍衍射射现现象象不不明明显显，不不易易被被我我们们观观察察到到1 1.衍衍射射是是波波特特有有的的现现象象,一一切切波波都都会会产产生生衍衍射射现现象象2 2.衍衍射射现现象象总总是是存存在在的的,只只有有明明显显与与不不明明显显的的差差异异3 3.障障碍碍物物或或孔孔的的尺尺寸寸大大小小,并并不不是是决决定定衍衍射射能能否否发发生生的的条条件件,仅仅是是发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件4 4.一一般般情情况

3、况下下波波长长较较大大的的波波容容易易产产生生显显著著的的衍衍射射现现象象5 5.波波传传到到小小孔孔（或或障障碍碍物物）时时,小小孔孔或或障障碍碍物物仿仿佛佛是是一一个个新新的的波波源源,由由它它发发出出与与原原来来同同频频率率的的波波在在孔孔或或障障碍碍物物后后传传播播,于于是是就就出出现现了了偏偏离离直直线线传传播播方方向向的的衍衍射射现现象象6 6.当当孔孔的的尺尺寸寸远远小小于于波波长长时时,尽尽管管衍衍射射十十分分突突出出,但但由由于于能能量量的的减减弱弱,衍衍射射现现象象不不容容易易观观察察到到课课堂堂小小结结例例1 1.下下列列现现象象或或事事实实属属于于衍衍射射现现象象的的是

4、是()A A.风风从从窗窗户户吹吹进进来来B B.雪雪堆堆积积在在背背风风的的屋屋后后C C.水水波波前前进进方方向向上上遇遇到到凸凸出出水水面面的的小小石石子子,小小石石子子对对波波的的传传播播没没有有影影响响.D D.晚晚上上看看到到水水中中月月亮亮的的倒倒影影C例例2 2.下下列列关关于于波波的的衍衍射射的的说说法法正正确确的的是是()A A.衍衍射射是是一一切切机机械械波波特特有有的的现现象象B B.对对同同一一列列波波,缝缝或或孔孔(障障碍碍物物)越越小小,衍衍射射现现象象越越明明显显C C.只只有有横横波波才才能能发发生生衍衍射射现现象象,纵纵波波不不能能发发生生衍衍射射现现象象D

5、 D.声声波波容容易易发发生生衍衍射射是是由由于于声声波波波波长长较较大大BD例例3 3.在在水水波波槽槽的的衍衍射射实实验验中中,若若打打击击水水面面的的振振子子的的频频率率是是5 5H HZ Z,水水波波在在槽槽中中的的传传播播速速度度为为0 0.0 05 5mm/s s,为为观观察察到到显显著著的的衍衍射射现现象象,小小孔孔直直径径d d应应为为()A.A.1 10 0c cmmB.B.5 5c cmmC.C.d d1 1c cmmD.D.d d1 1c cmmD例例4 4：如如图图是是观观察察水水面面波波衍衍射射的的实实验验装装置置，A AC C和和B BD D是是两两块块挡挡板板，A

6、 AB B是是一一个个孔孔，OO为为波波源源，图图中中已已画画出出波波源源所所在在区区域域波波的的传传播播情情况况，每每两两条条相相邻邻波波纹纹（图图中中曲曲线线）之之间间距距离离表表示示一一个个波波长长，则则波波经经过过孔孔之之后后的的传传播播情情况况，下下述述描描述述正正确确的的是是（）A A此此时时能能明明显显观观察察到到波波的的衍衍射射现现象象B B挡挡板板前前波波纹纹间间距距离离相相等等C C如如果果将将孔孔A AB B扩扩大大，有有可可能能观观察察不不到到明明显显的的衍衍射射现现象象D D如如果果孔孔的的大大小小不不变变，使使波波源源频频率率增增大大，能能更更明明显显地地观观察察衍

7、衍射射现现象象AB、C.两两列列波波相相遇遇后后，彼彼此此穿穿过过，继继续续传传播播，波波的的形形状状和和传传播播的的情情形形都都跟跟相相遇遇前前一一样样，也也就就是是说说，相相遇遇后后，它它们们都都保保持持各各自自的的运运动动状状态态，彼彼此此都都没没有有受受到到影影响响一、波的叠加波叠加原理：几几列列波波在在同同一一介介质质中中传传播播，在在介介质质中中某某一一点点（或或某某一一区区域域）相相遇遇时时，每每一一列列波波都都能能够够保保持持各各自自的的状状态态继继续续沿沿着着原原来来的的方方向向向向前前传传播播，彼彼此此之之间间互互不不影影响响，好好像像没没有有遇遇到到另另一一列列波波一一样

8、样，在在它它们们重重叠叠的的区区域域里里，介介质质的的质质点点同同时时参参与与这这几几列列波波所所产产生生的的振振动动，每每一一质质点点仍仍然然是是在在各各自自的的平平衡衡位位置置附附近近做做振振动动质质点点振振动动的的位位移移等等于于这这几几列列波波单单独独传传播播时时引引起起的的位位移移的的矢矢量量和和二、波的干涉 点点击击下下图图看看水水波波的的干干涉涉由此可知：这这两两列列波波相相遇遇后后，在在振振动动着着的的水水面面上上，出出现现了了一一条条条条从从两两个个波波源源中中间间伸伸展展出出来来的的相相对对平平静静的的区区域域和和激激烈烈振振动动的的区区域域，这这两两种种区区域域在在水水面

9、面上上的的位位置置是是固固定定的的，而而且且相相互互隔隔开开1、波的干涉 波波的的干干涉涉：频频率率相相同同的的两两列列波波叠叠加加，使使某某些些区区域域的的振振动动加加强强，某某些些区区域域的的振振动动减减弱弱，而而且且振振动动加加强强和和振振动动减减弱弱的的区区域域相相互互隔隔开开的的现现象象叫叫做做波波的的干干涉涉 干干涉涉图图样样：由由波波的的干干涉涉所所形形成成的的图图样样叫叫做做干干涉涉图图样样（如如上上页页图图）2、干涉的解释如如果果在在某某一一时时刻刻，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波波峰峰和和波波峰峰相相遇遇，经经过过半半个个周周期期，就就变变成成波波谷

10、谷和和波波谷谷相相遇遇波波峰峰和和波波峰峰、波波谷谷和和波波谷谷相相遇遇时时，质质点点的的位位移移最最大大，等等于于两两列列波波的的振振幅幅之之和和；因因此此在在这这一一点点，始始终终是是两两列列波波干干涉涉的的加加强强点点，质质点点的的振振动动最最激激烈烈.如如果果在在某某一一时时刻刻，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波波峰峰和和波波谷谷相相遇遇，经经过过半半个个周周期期，就就变变成成波波谷谷和和波波峰峰相相遇遇，在在这这一一点点，两两列列波波引引起起的的振振动动始始终终是是减减弱弱的的，质质点点振振动动的的振振幅幅等等于于两两列列波波的的振振幅幅之之差差，如如果果两两列

11、列波波的的振振幅幅相相同同，质质点点振振动动的的振振幅幅就就等等于于零零，水水面面保保持持平平静静 把把相相应应的的振振动动最最激激烈烈的的质质点点连连起起来来，为为振振动动加加强强区区；相相应应的的振振动动最最不不激激烈烈或或静静止止的的质质点点连连起起来来，为为振振动动减减弱弱区区振振动动加加强强区区和和振振动动减减弱弱区区是是相相互互隔隔开开的的注注意意：（1）振振动动加加强强的的区区域域振振动动始始终终加加强强，振振动动减减弱弱的的区区域域振振动动始始终终减减弱弱（2）振振动动加加强强（减减弱弱）的的区区域域是是指指质质点点的的振振幅幅大大（小小），而而不不是是指指振振动动的的位位移移

12、大大（小小），因因为为位位移移是是在在时时刻刻变变化化的的3、产生干涉的条件 两两列列波波相相遇遇叠叠加加不不一一定定能能得得到到稳稳定定的的干干涉涉图图样样而而要要产产生生稳稳定定的的干干涉涉现现象象形形成成稳稳定定的的干干涉涉图图样样，则则需需要要满满足足一一定定的的条条件件 产产生生干干涉涉的的条条件件：a.频频率率必必须须相相等等。b.振振动动方方向向一一致致（同同类类波波）c.相相差差恒恒定定4、对对振振动动加加强强区区和和振振动动减减弱弱区区的的判判断断：振振动动加加强强点点的的位位置置：假假设设在在两两列列波波的的叠叠加加区区域域有有一一个个P点点，它它到到两两列列波波源源的的距

13、距离离分分别别为为S1、S2，两两列列波波的的波波长长为为。2212s-sn（n=0,1,2,3,4）P点点到到两两列列波波的的波波源源的的距距离离差差等等于于波波长长的的整整数数倍倍，半半个个波波长长的的偶偶数数倍倍。二二波波的的干干涉涉P点点到到两两列列波波的的波波源源的的距距离离差差等等于于半半个个波波长长的的奇奇数数倍倍。振振动动减减弱弱点点的的位位置置：22112s-sn（n=0,1,2,3,4）2 在在同同一一均均匀匀介介质质中中有有S1、S2两两个个波波源源，这这两两个个波波源源的的频频率率相相同同。S1、S2相相距距两两个个波波长长，B点点为为S1、S2直直线线的的中中点点，今

14、今以以B为为圆圆心心以以R为为半半径径画画圆圆，问问在在该该圆圆周周上上（S1、S2两两点点除除外外）共共有有几几个个振振动动加加强强点点。答答案案6个个S2S1BS2S1BA解解：设设A点点为为振振动动加加强强点点，则则有有|S1AS2A|n由由图图中中可可知知：n0或或n1三三、波波的的特特有有现现象象声声波波、水水波波、光光波波都都能能发发生生干干涉涉和和衍衍射射现现象象。实实验验：声声波波也也能能发发生生干干涉涉一一切切波波都都能能发发生生干干涉涉和和衍衍射射现现象象。干干涉涉和和衍衍射射是是波波特特有有的的现现象象。随堂练习1、下下列列两两列列波波相相遇遇时时叠叠加加的的说说法法正正

15、确确的的是是（）A A、相相遇遇后后，振振幅幅小小的的一一列列波波将将减减弱弱，振振幅幅大大的的一一列列波波将将加加强强。B B、相相遇遇后后，两两列列波波的的振振动动情情况况与与相相遇遇前前完完全全相相同同。C C、在在相相遇遇区区域域，任任一一点点的的总总位位移移等等于于两两列列波波分分别别引引起起是是位位移移的的矢矢量量和和。D D、几几个个人人在在同同一一房房间间说说话话，相相互互间间听听得得很很清清楚楚，这这说说明明声声波波在在相相遇遇时时互互不不干干扰扰。BCD2、关关于于波波的的干干涉涉，下下列列说说法法正正确确的的是是（）A、只只有有横横波波才才能能产产生生干干涉涉，纵纵波波不

16、不能能产产生生干干涉涉。B、只只要要是是波波就就能能产产生生稳稳定定的的干干涉涉。C、不不管管是是横横波波还还是是纵纵波波，只只要要叠叠加加的的两两列列波波的的频频率率相相等等，振振动动情情况况相相同同就就能能产产生生稳稳定定干干涉涉。D、波波的的干干涉涉是是波波叠叠加加的的特特例例CD3当当两两列列水水波波发发生生干干涉涉时时，如如果果两两列列波波的的波波峰峰在在P点点相相遇遇，下下列列说说法法正正确确的的有有：A质质点点P的的振振动动始始终终是是加加强强的的B质质点点P的的振振幅幅最最大大C质质点点P的的位位移移始始终终最最大大D质质点点P的的位位移移有有时时候候为为零零。答答案案ABD4

17、、如如图图所所示示两两个个频频率率与与相相位位、振振幅幅均均相相同同的的波波的的干干涉涉图图样样中中，实实线线表表示示波波峰峰，虚虚线线表表示示波波谷谷，对对叠叠加加的的结结果果正正确确的的描描述述是是()A在在A点点出出现现波波峰峰后后，经经过过半半个个周周期期该该点点还还是是波波峰峰BB点点在在干干涉涉过过程程中中振振幅幅始始终终为为零零C两两波波在在B点点路路程程差差是是波波长长的的整整数数倍倍D当当C点点为为波波谷谷时时，经经过过一一个个周周期期此此点点出出现现波波峰峰BS1S2ABDC5 5、水水面面上上有有A A、B B两两个个振振动动情情况况完完全全相相同同的的振振动动源源，在在

18、A A、B B连连线线的的中中垂垂线线上上有有三三个个点点a a、b b、c c，已已知知某某时时a a点点是是两两列列波波波波峰峰和和波波峰峰相相遇遇点点，c c点点是是与与a a点点最最近近的的波波谷谷和和波波谷谷相相遇遇点点，b b处处在在a a、c c之之间间，如如下下图图，以以下下说说法法正正确确的的是是：（）A A：a a振振动动加加强强，c c点点振振动动减减弱弱B B：a a、c c点点振振动动加加强强，b b点点振振动动减减弱弱C C:a a、b b、c c点点振振动动都都加加强强D D：a a、c c点点振振动动加加强强，b b点点振振动动不不确确定定ABabcC C例例1

19、 1.如如图图所所示示两两列列波波相相向向传传播播，当当它它们们相相遇遇时时在在图图所所示示的的甲甲、乙乙、丙丙、丁丁中中，可可能能的的是是()A A图图乙乙、丙丙B B图图甲甲、乙乙C C图图乙乙、丙丙、丁丁D D图图甲甲、乙乙A甲乙丙丁例例2 2如如图图所所示示，两两列列简简谐谐波波均均沿沿x x轴轴传传播播，传传播播速速度度的的大大小小相相等等，其其中中一一列列沿沿x x方方向向传传播播(图图中中实实线线所所示示)，一一列列沿沿负负x x方方向向传传播播(图图中中虚虚线线所所示示)，这这两两列列波波的的频频率率相相同同，振振动动方方向向均均沿沿y y轴轴，则则图图中中x x=1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8各各点点中中振振幅幅最最大大的的是是x x=的的点点，振振幅幅最最小小的的是是x x=的的点点。4、82、6例例3 3如如图图所所示示，在在x x轴轴上上的的P P、Q Q两两点点位位置置上上有有两两个个频频率率相相同同、振振动动方方向向也也相相同同的的相相干干波波源源，它它们们激激起起的的机机械械波波长长是是2 2m m，P P、Q Q两两点点的的横横坐坐标标分分别别是是x xp p=1 1m m，x xQ Q=6 6m m，那那么么在在y y轴轴上上从从-+的的位位置置上上会会出出现现振振动动减减弱弱的的区区域域有有多多少少个个?5个个