2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第3章机械波3.4波的干涉(2)课件

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.发生明显衍射的条件缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长①相差不多,或者比波长②更小.3.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射.凡能发生衍射现象的都是③波.4.波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异.波长④较长的波容易发生明显的衍射现象.1|波的衍射4波的衍射和干涉\n5.波的衍射实质分析波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出的与原来同频率的波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向.波的直线传播只是衍射⑤不明显时的近似情况.注意    当孔的宽度或障碍物的尺寸远小于波长时,尽管衍射现象明显,但由于衍射波的能量很弱,也很难观察到波的衍射.6.生活中常见的波的衍射现象(1)声波:通常声波的波长在1.7cm~17m之间,可以与一般障碍物的尺寸相比,故声波的衍射现象极为明显.(2)水波:水波能够越过水面上的芦苇、小石块等障碍物,都是典型的水波的衍射现象.(3)无线电波:在房间中可以接收到广播和电视信号,是电磁波的衍射现象.\n2|波的叠加1.波的独立传播:几列波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的⑥运动特征,继续传播.2.波的叠加:在几列波重叠的区域里,介质的质点⑦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.两列同相波的叠加,振动⑧加强,振幅⑨增大.两列反相波的叠加,振动⑩减弱,振幅减小.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,这种现象叫做波的干涉.2.干涉图样:波的干涉中所形成的图样.3.干涉条件:频率相同、波源的相位差恒定是两列波产生干涉的必要条件.3|波的干涉\n4.注意:明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的,明显的干涉图样除了满足相干条件外,还必须满足两列波振幅差别不大.振幅越是接近,干涉图样越明显.5.设点到两波源的距离差为Δs,那么当Δs=2k·(k=0,1,2…)时为加强点;当Δs=(2k+1)·(k=0,1,2…)时为减弱点.若两波源振动步调相反,则上述结论相反.\n1.一切波都能发生衍射现象.(√)2.两列波相遇后各自的运动特征会受到影响.(✕)3.在两列波重叠的区域里,任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍.(✕)4.两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象.(✕)5.产生干涉的一个必要条件是,两列波的频率必须相同.(√)判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.\n1|波的叠加与干涉(1)振动加强点和减弱点的判断方法现象判断法若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点.若总是波峰与波谷相遇,则为减弱点.(2)干涉示意图及其特征干涉的示意图:如图所示.\n特征:①加强区和减弱区位置固定不变;②加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化);③加强区与减弱区相互间隔.衍射与干涉的研究对象不同,从形式上看,衍射是波绕过障碍物继续传播的现象,而波的干涉是两列相干波的叠加;干涉图样与衍射图样不同,干涉图样中有间隔的加强区、减弱区,而衍射图样相当于在障碍物处有一个新的波源.下面列表对两者进行比较:2|衍涉和干涉的比较\n波的衍射波的干涉定义波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射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,这种现象叫做波的干涉涉及的波源个数一个波源两个波源现象波能偏离直线而传到直线以外的空间产生振动强弱相间的区域可观察到现象的条件缝、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能观察到明显的衍射现象两列波的频率相同,且两个波源的相位差保持不变相同点干涉和衍射是波特有的现象