3.3 波的干涉和衍射 课件-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册ppt

(课件网) 3.3 波的干涉和衍射 2022.4 第3章 机械波 鲁科版 （2019版） 选择性必修1 复习 0 1、波的反射和反射定律 2、波的折射和折射定律 3、课间操跑操时，绕操场跑圈，两台扬声器接相同的声音信号，但发现某些位置听到的声音强，而在某些位置听到的声音弱。你知道这是为什么吗？ 4、怎么解释我们还常有“闻其 声而不见其人”的现象呢？ 波的叠加原理 1 几列波在介质中传播，相遇后仍能保持各自原有的运动特征不变并继续传播。 1.1 波的独立传播性 1.2 波的叠加原理 在几列波相遇的区域里，介质中的质点同时参加相遇的波列的振动，质点的位移等于相遇波列单独存在时引起的位移的矢量和。 同一介质中，任意两列波都会叠加，有没有稳定的图样，还需要其他条件。 波的叠加原理 1 (1)相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同。 ( ) (2)在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。( ) (3)几个人在同一房间说话，相互都听得清楚说明波在相遇时互不干扰。( ) 1.3 判断正误 √ √ √ (1)你知道“风声、雨声、读书声，声声入耳”体现了波的什么性质吗？ (2)若绳两端持续上下抖动，两列绳波的振幅均为A，则在两绳波的叠加区内，加强点和减弱点的振幅各多大？ 1.4 思考题 (1)声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波的传播具有独立性。 (2)两列绳波相遇时，加强点的振幅为两列绳波振幅之和，即为2A；减弱点的振幅为两列绳波振幅之差，即等于零，不再振动。 波的干涉现象 2 2.1 水波的干涉现象 振动棒 振动小球 振动小球产生相同频率、振动方向相同的两列水波； 在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间 扩散开的相对平静的区域和剧烈振动的区域，这两种 区域相互间隔，并且出现的位置是固定的。 振动频率和振动方向相同的两列波叠加后，振动加强和振动减弱的区域互相间隔、稳定分布的现象。 2.2 波的干涉 2.3 波的干涉条件 频率和振动方向相同的波。 波的干涉现象 2 形成的图样称为干涉图样。 2.3 图样分析： a b c 原时刻 半个周期后 a b c 2.5λ 3.5λ 3λ 2.5λ 4λ 2λ 2.5λ 3.5λ 3λ 2.5λ 4λ 2λ f1=f2 T1=T2 波的干涉现象 2 波的干涉现象 2 2.4 数学推导 如果两列波的波源起振方向相同，频率、振动方向都相同。已知波源S1、S2，P点是加强点满足什么条件？减弱点呢？ S1 S2 P Δx=PS1-PS2 半波长的偶数倍，振动加强点； 半波长的奇数倍，振动减弱点； 起振方向相同 半波长的偶数倍，振动减弱点； 半波长的奇数倍，振动加强点； 起振方向相反 波的干涉现象 2 障碍物 孔隙 波的衍射现象 3 “影” S “影” S “影” 3.1 回顾 波的衍射现象 3 3.2 波的衍射现象 波绕过障碍物或通过孔隙继续传播的现象. 3.2.1 定义 3.2.2 发生明显衍射现象的条件 障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小。 波的衍射现象 3 一切波都能产生衍射现象。 人耳听到的声音频率范围是 20～20 000 Hz，对应的声波波长为 17～0.017 m。 干涉、衍射是波特有的现象。 — 波的衍射 波的干涉 定义 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射 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，这种现象叫作波的干涉 涉及的波源个数 一个波源 两个波源 现象 波能偏离直线而传播到直线以外的空间 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 波的衍射和干涉的比较 课本P77--2. 观察水波衍射的实验装置示意图如图所示。 AC ... ...