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1、波的干涉和衍射波的干涉和衍射干涉圖樣干涉圖樣粵教版粵教版 3-43-41 1、波在疊加時的特點、波在疊加時的特點121212實際波型1212（2 2）相遇后，各列波獨立傳播）相遇后，各列波獨立傳播（1 1）相遇時，位移是兩列波分別產(chǎn)生）相遇時，位移是兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和。的位移的矢量和。2 2、波疊加原理：、波疊加原理：幾列波相遇后能夠保持各自的運動狀態(tài)繼幾列波相遇后能夠保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起振動的位移等于這幾
2、列波單獨傳播時引起的位移的矢量和的位移的矢量和波的獨立性原理波的獨立性原理3 3、波的獨立性原理、波的獨立性原理 兩列波相遇后，彼此穿過，繼續(xù)傳播，兩列波相遇后，彼此穿過，繼續(xù)傳播，波波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說，相遇后，它們都保持各自的運動就是說，相遇后，它們都保持各自的運動狀態(tài)，彼此都沒有受到影響狀態(tài)，彼此都沒有受到影響二二 、波的干涉、波的干涉 頻率相同的兩列波段疊加，使某些區(qū)頻率相同的兩列波段疊加，使某些區(qū)域的振動加強，有些區(qū)域的振動減弱，并域的振動加強，有些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔，且振動加強和振動減弱的
3、區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣。波的干涉圖樣。波的干涉波的干涉1 1、波的干涉、波的干涉 兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的干涉圖樣而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定的條件的條件 產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率必產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率必須相同須相同 一切波（只要滿足條件）都能發(fā)一切波（只要滿足條件）都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉是波特有的現(xiàn)象生干涉現(xiàn)象，干涉是波特有的現(xiàn)象 2 2、產(chǎn)生波的干涉的條件、產(chǎn)生波的干涉的條
4、件到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :若兩波源振動情況完全相同若兩波源振動情況完全相同到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :若兩波源振動情況完全相反若兩波源振動情況完全相反加強加強SSnn減弱減弱SS（2n2n1 1）2 2減弱減弱SSnn加強加強SS（2n2n1 1）2 2（n n0 0、1 1、2 2、33）3 3、波的干涉規(guī)律、波的干涉規(guī)律 如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的波如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波峰峰和波谷相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波峰相遇
5、，在這一點，兩列波引起的振動始終是減弱的，相遇，在這一點，兩列波引起的振動始終是減弱的，質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列質(zhì)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(zhì)點振動的振幅就等于零，水面保波的振幅相同，質(zhì)點振動的振幅就等于零，水面保持平靜持平靜 4 4、對波的干涉、對波的干涉的解釋的解釋 如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的如果在某一時刻，在水面上的某一點是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個周期，就變成波谷和波谷和波谷 相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷 相遇相遇時，質(zhì)點的位移最大，等于兩列波的振幅之
6、和；時，質(zhì)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，因此在這一點，始終是兩列波干涉的加強點，質(zhì)點的振動最激烈質(zhì)點的振動最激烈. .w把相應(yīng)的振動最激烈的質(zhì)點連起來，為振動加強區(qū)；把相應(yīng)的振動最激烈的質(zhì)點連起來，為振動加強區(qū)；相應(yīng)的振動最不激烈或靜止的質(zhì)點連起來，為振動減相應(yīng)的振動最不激烈或靜止的質(zhì)點連起來，為振動減弱區(qū)振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的弱區(qū)振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的 注意注意：（1）振動加強的區(qū)）振動加強的區(qū)域振動始終加強，振域振動始終加強，振動減弱的區(qū)域振動始動減弱的區(qū)域振動始終減弱終減弱（2）振動加強（減）振動加強（減弱）的區(qū)域是指
7、質(zhì)點弱）的區(qū)域是指質(zhì)點的振幅大（?。?，而的振幅大（?。?，而不是指振動的位移大不是指振動的位移大（小），因為位移是（?。驗槲灰剖窃跁r刻變化的在時刻變化的三、波的衍射三、波的衍射現(xiàn)象：現(xiàn)象：水波繞過小孔繼續(xù)傳播水波繞過小孔繼續(xù)傳播 1.波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射2.一切波都能發(fā)生衍射一切波都能發(fā)生衍射3.衍射是波特有的現(xiàn)象衍射是波特有的現(xiàn)象小孔衍射小孔衍射障礙物衍射障礙物衍射結(jié)論：結(jié)論：w窄縫寬度跟波長相差不多時，有明窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現(xiàn)象；顯的衍射現(xiàn)象；w窄縫寬度比波長大得越多，衍射現(xiàn)窄縫寬度比
8、波長大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯；象越不明顯；w窄縫寬度跟波長相比非常大時，水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(xiàn)波將直線傳播，觀察不到衍射現(xiàn)象象發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件： w只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長只有縫、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，才能觀察相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象到明顯的衍射現(xiàn)象w注意：一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明注意：一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件，當(dāng)不滿足顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件，當(dāng)不滿足上述條件時，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過是上述條件時，衍射現(xiàn)象仍存
9、在，只不過是衍射現(xiàn)象不明顯，不易被我們觀察到衍射現(xiàn)象不明顯，不易被我們觀察到 現(xiàn)象現(xiàn)象: :干涉和衍射是一切波所特有的現(xiàn)象干涉和衍射是一切波所特有的現(xiàn)象條件條件: : 兩列波頻率相同兩列波頻率相同波的疊加原理：波的疊加原理：規(guī)律規(guī)律減弱減弱加強加強SSnnSS（2n2n1 1）2 2（n n0 0、1 1、2 2、33）小結(jié)小結(jié) 波的干涉波的干涉波的衍射波的衍射小孔或障礙物的尺寸小于或等于小孔或障礙物的尺寸小于或等于波長時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象波長時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象練習(xí)：練習(xí)：如圖所示兩個頻率與相位、振幅均相同的波如圖所示兩個頻率與相位、振幅均相同的波的干涉圖樣中，實線表示波峰，虛線表示波谷
10、，對疊的干涉圖樣中，實線表示波峰，虛線表示波谷，對疊加的結(jié)果正確的描述是加的結(jié)果正確的描述是 ( )A在在A點出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過半個周期該點還是波峰點出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過半個周期該點還是波峰BB點在干涉過程中振幅始終為零點在干涉過程中振幅始終為零C兩波在兩波在B點路程差是波長的整數(shù)倍點路程差是波長的整數(shù)倍D當(dāng)當(dāng)C點為波谷時，經(jīng)過一個周期此點出現(xiàn)波峰點為波谷時，經(jīng)過一個周期此點出現(xiàn)波峰BS1S2ABDC 練習(xí)：練習(xí)：水面上有水面上有A A、B B兩個振動情況完全相同的振動兩個振動情況完全相同的振動源，在源，在A A、B B連線的中垂線上有三個點連線的中垂線上有三個點a a、b b、c c，已，已知某時知某時a a點是兩列波波峰和波峰相遇點，點是兩列波波峰和波峰相遇點，c c點是與點是與a a點點最近的波谷和波谷相遇點，最近的波谷和波谷相遇點，b b處在處在a a、c c之間，如下圖，之間，如下圖，以下說法正確的是：（以下說法正確的是：（ ）A A：a a振動加強，振動加強，c c點振動減弱點振動減弱B B：a a、c c點振動加強，點振動加強，b b點振動減弱點振動減弱C: aC: a、b b、c c點振動都加強點振動都加強D D：a a、c c點振動加強，點振動加強，b b點振動不確定點振動不確定ABabcC C
九年級物理 波的干涉和衍射 課件
