高中物理 2.4波的干涉与衍射同步素材 粤教版选修3-4.doc

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1、2.4波的干涉与衍射波的干涉、衍射重、难点分析　　1.波的叠加原理（也叫波的独立原理）：几列波相遇时，每列波都能保持各自的特征（如波长、频率、传播方向）继续传播而不互相干扰。只是在重叠的区域内，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和。　　2.波的干涉是指频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域的振动减弱，并且振动加强和减弱的区域互相间隔的现象。产生稳定干涉现象的必要条件是：两列波的频率相同。对于稳定的干涉现象中的振动始终加强的点，应理解为该质点振动的振幅始终最大，它也有运动到平衡位置的时候，并不是一直处

2、于位移最大处。　　若两个波源的频率相同，振动情况也相同，如果某点到两个波源的距离之差（也叫波程差）等于一个波长的整数倍，该点的振动始终最强；如果某点到两个波源的距离之差（也叫波程差）等于半个波长的奇数倍，该点的振动始终最弱。　　3.波的衍射是指波绕过障碍物继续传播的现象。产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多。例题分析　　1.从一条弦线的两端，各发生一如图所示的脉冲横波，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反。已知这两个脉冲的宽度均为L，当左边脉冲的前端到达弦中的a点时，右边脉冲的前端正好到达与

3、a相距L/2的b点。请画出此时弦线上的脉冲波形。　　　　　　　　　　　分析：依据波的叠加原理：当左边的脉冲波前端向右传播到a点，而右边的脉冲前端向左传到b点，此时，两列脉冲波有半个波长是重叠的。在重叠的区域内，即在a、b之间，当左脉冲引起质点振动的位移方向向下时，而右脉冲引起质点振动的位移方向向上，或反之，但位移大小相等，叠加结果相互抵消，此时弦线上出现的波形如图所示。　　　　　　　　　　　　　2用心爱心专心　　说明：此题是依据波的叠加原理而求解的。“叠加”的核心是位移的叠加，即在叠加区域内每一质点的振动位置由合位移决定。质点

4、振动速度由合速度决定。　　2、如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（）　　A、a处质点的位移始终为2A　　　　　B、c处质点的位移始终为－2A　　C、b处质点的振幅为2A　　　　　　　D、c处质点的振幅为2A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　解析：因为两个波源的频率相同，振动情况也相同，而a、b、c三点分别到两个波源的距离之差均为0，依判断条件可知该三个点的振动都是加强的，即各

5、点振动的振幅均为两波振幅之和2A。　　答案：CD。　　说明：对于稳定的干涉现象中的振动始终加强的点，应理解为两列波传到该点的振动位移及振动方向完全一致，使得该点的振动剧烈，表现为该质点振动的振幅始终最大，而不是位移最大。如本题中的a点此时刻在波峰处，但过1/4周期该点会振动到平衡位置；b点位于ac中点，该时刻它位于平衡位置，但过1/4周期该点会振动到波峰位置。所以a、b、c所在这条线为振动加强区域。　　对于稳定的干涉现象中的振动始终减弱的点，应理解为两列波传到该点的振动位移及振动方向相反，使得该点的振动减弱，表现为该质点振动的

6、振幅始终最小，而不是位移最小。2用心爱心专心