高中物理2．3《波的干涉和衍射》學(xué)案1(魯科版選修34）

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1、2． 3《波的干涉和衍射》學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣； （2）知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件； （3）知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。 【知識(shí)要點(diǎn)】 一、波的疊加 兩列波相遇時(shí)會(huì)互相穿過，各自保持原波繼續(xù)前進(jìn)，與一列波單獨(dú)傳播時(shí)的情形完全一樣，這兩列波互不干擾。 兩列波相遇時(shí)，在波的重疊區(qū)域，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。 二．、波的干涉 一般地說，振動(dòng)頻率、

2、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí)，情形是很復(fù)雜的。一種最簡(jiǎn)單的但卻是最重要的情形，就是兩個(gè)振動(dòng)方向、振動(dòng)頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。 1）做波的干涉：頻率相同的波，疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。 （2）特點(diǎn)：干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。 （3）產(chǎn)生條件：兩列波的頻率必須相同。 只有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時(shí)才會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發(fā)出的波叫做相干波。 三、波的衍射 （1）波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，

3、這種現(xiàn)象叫做波的衍射。 （2）衍射現(xiàn)象的條件 只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。 能夠引起聽覺的聲波范圍是20Hz～20 000Hz。 【典型例題】 例題1：如圖所示，S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N為在水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處水沒有振動(dòng)。為使A處水也能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是 （ ） A．使波源的頻率增大 B．使波源的頻率減小 C．移動(dòng)N使狹縫的距離減小 D．移動(dòng)N使狹縫的距離增大 解析：減小波源的頻率，波長(zhǎng)增大；移動(dòng)N使狹

4、縫的距離減小都可以使衍射現(xiàn)象更加明顯。故BD正確。 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 1．如圖所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為 A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc。某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則 A a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A B c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為－2A C b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A D a處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A 2．如圖所示是波遇到小孔或障礙物后的圖像,圖中每?jī)蓷l實(shí)線間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng),其中正確的圖像是( ). 3．如圖所示，實(shí)線表示兩個(gè)相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的

5、位置，圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置． 4．石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內(nèi)振動(dòng)了8次,當(dāng)小木塊剛開始第7次振動(dòng)時(shí),與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動(dòng),由此可知,水波的波長(zhǎng)為________m,波速的大小為________m/s. 5、如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法 中正確的有（ ） A．該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振 動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱 B．該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng) C．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)

6、的振動(dòng)始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的 D．再過T/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱 6、如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個(gè)波形a，同時(shí)另一個(gè)波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅A2的半個(gè)波形b，f1

7、側(cè) 參考答案： 1．CD；2．B ；3．b，a； 4．10/3,20/3；5。BC；6。D 【反思】 收 獲 疑 問 嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸

8、扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍(lán)罵異燒嗄嗄錒茇礤