五、波的干涉、衍射

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1、五、波的干涉、衍射学习目标1．知道什么是波的衍射。2．知道波发生明显衍射的条件。3．知道衍射是波所特有的现象。4、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．5、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．6、通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征重点：1.波的衍射现象。2.波能够产生明显衍射的条件。3、波的叠加及发生波的干涉的条件难点：1、产生明显衍射现象的条件的理解。2、对稳定的波的干涉图样的理解．自主学习一、波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独

2、存在时在该处引起的振动位移的矢量和．这就是波的叠加原理，如图1所示．图1二、波的干涉现象1．定义：振动__________，步调一致的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终_____，另一些区域的质点振动始终_____，并且这两种区域__________、______________，这种稳定的叠加现象叫做波的干涉．_____________叫做干涉图样．2．产生干涉的必要条件是：两列波的_____一定相同，而且两波源振动步调一致．频率相同加强减弱相互间隔位置保持不变形成的图样频率三、波的衍射现象1．定义：波能够绕到________的后面传播的现象，叫做波的衍射．2．发生明显的衍射现

3、象的条件当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸大小与波长_________或比波长____时，就能观察到明显的衍射现象．四、多普勒效应及其应用1．多普勒效应指由于观测者与波源之间有__________，观测者得到的频率与波源频率不同的现象，它是______年奥地利物理学家_________首先发现的．障碍物相差不多小相对运动1842多普勒一、波的叠加原理1、波的独立传播原理：几列波相遇后能够保持各自的运动状态，继续传播，这一原理叫做波的独立传播原理。2、波的叠加原理：在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和。要点突破说明

4、：波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是多个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。加强两列同相波叠加，振动加强，振幅增大。减弱两列反相波叠加，振动减弱，振幅减小。二、波的干涉现象1、波的干涉：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域相互间隔、位置保持不变，这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。2、干涉图样：波产生干涉会形成一种加强和减弱相间隔的图样。特征：①加强区和减弱区的位置固定不变．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加强区与减弱区互相间隔．3、两列波干涉的条件

5、：两列同类波的频率相同。振动方向一致（同类波）。相位差恒定。说明：1、干涉是波特有的现象，一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象。能发生干涉现象的波源叫相干波源。2、干涉现象中那些总是振动加强的点或者振动减弱的点是建立在两波源产生的机械波波长相同，也就是频率相同的前提下。3、如果两列频率相同而相差不恒定的波叠加，或者两列频率不同的波叠加得到的图样都是不稳定的，而波的干涉指波叠加中的一个特例，即产生稳定的叠加图样。4、如果两列波频率相同，但振幅相差很大，将不会有明显的干涉现象。因为振动加强区域与振动减弱区域都在振动，振幅差别不大。振动加强点和减弱点的判断方法：（1）条件判断法振动情况完全相

6、同的两波源叠加时，加强、减弱条件如下：设点到两波源的距离差为△x。若两波源振动步调相同即相差为零：当△x=k·λ(k=0、1、2…)时为加强点当△x=（2k+1）·λ/2(k=0、1、2…)时为减弱点若两波源振动步调相反，即相差为π，则上述结论相反。（2）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。若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则让两列波再传播1/4个T，看该点是波峰和波峰（波谷和波谷）相遇，还是波峰和波谷相遇，从而判断该点是加强点还是减弱点。对波的干涉现象的理解1、波的叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。2、振动

7、加强点和振动减弱点始终以振源的频率振动，其位移随时间发生变化。3、振动加强点是振动总是加强，但并不是始终处于波峰或波谷，它们都在平衡位置附近振动，有的时刻位移为零。只是振幅为两列波振幅之和，显得振动剧烈。4、振动减弱点的振动始终减弱，它位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之差，振幅为两列波振幅之差。如果两列波的振幅相同，则振动减弱点将会总是处于静止的，并不振动。三、波的衍射现象实例1、在水塘里，微风激起的水波遇到突出水面的小石