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课件网) 第三章 机械波 第3节 波的干涉和衍射 有几列波在同一介质中传播，当它们相遇后会发生什么情况呢？会不会像两个球相遇一样改变了它们的运动状态呢？ 1.了解波的叠加原理、掌握波的干涉现象及产生的条件 2.掌握加强点和减弱点的分布规律。 3.知道波的衍射现象和发生明显衍射的条件 4.能根据波的干涉条件、发生明显衍射的条件解释相关现象 演示：波的叠加现象 知识点一：波的叠加原理 相遇前 相遇时刻 相遇过程 相遇后 两列波相遇 两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响。 1. 波的独立传播原理 2. 波的叠加原理 在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所引起的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。 本质：位移的合成 加强 减弱 如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，则振动加强，合振幅将增大。 如果介质中某些质点处于两列波波峰与波谷相遇处，则振动减弱，合振幅减小，此时如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零。 思考：下列两列波叠加后是怎样的？ 知识点二：波的干涉 观察：两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？ 现象： 两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开。 演示视频 1. 定义：频率相同，振动方向相同，相位差恒定的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉。 水波干涉图样 水波干涉俯视图样 2. 干涉图样：由波的干涉所形成的图样 3.形成稳定干涉图样的条件 （1）两波源的频率相同。 （2）振动方向相同。 （3）相位差恒定。 4.干涉现象的解释 （1）两列同频率的波在某点引起的振动 步调相同，质点的振动始终最强 步调相反，质点的振动始终最弱 （2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的。 x1 0 t A1 -A1 x2 0 t -A2 A2 x 0 t A -A 此时A=A1+A2 （特别：当A1=A2 ，A=2A1） 波峰遇波峰 振动加强 x 0 t x1 0 t A1 -A1 x2 0 t -A2 A2 x 0 t A -A 波峰遇波谷 此时A=A1 - A2 （特别：当A1=A2 ，A=0） 振动减弱 不震动 5.干涉图样的特点： （2）振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 （3）振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。 （4）干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。 （1）振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 把振动最强的质点连起来，为振动加强区； 振动最弱的质点连起来，为振动减弱区。 强区和弱区是相互隔开，强弱相间的 6. 加强点，减弱点位置判断（两波源的相位相同） 假设在两列波的叠加区域有一个P点，它到两列波源的距离分别为PS1、PS2，两列波的波长为 振动加强点的位置 振动减弱点的位置 绕过障碍物传播 通过孔隙,传播范围变宽 波在传播过程中遇到障碍物时波的行为会发生什么变化？ 1.定义：波绕过 或通过 继续传播的现象，称为波的衍射。 2.发生明显衍射现象的条件 障碍物或狭缝的尺寸跟 相差不大，或者比波长 。 障碍物 孔隙 波长 更小 知识点三：波的衍射 3.对波的衍射的理解 （1）衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射。 （2）波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异。 （3）障碍物的尺寸的大小不是发生衍射的条件，而是发生明显的衍射的条件，波长越大越容易发生明显的衍射现象。 （4）波的直线传播 ... ...
