1、第十二章第十二章 机机 械械 波波4波波 的的 衍衍 射射 和和 干干 涉涉物理 唐慧.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射水波遇到障碍物像球一样被弹回了吗？.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射1 1、概念、概念障碍物衍衍延展延展之意之意波的衍射波的衍射波波延展延展到到“影子影子”区域里的现区域里的现象。象。阴影区阴影区阴影区阴影区阴影区阴影区阴影区阴影区波可以波可以绕过绕过障碍物继续传播的现象障碍物继续传播的现象波源波源.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射衍射现象衍射现象明显明显波绕过障碍物区域波绕过障碍物区域多多波绕过障碍物区域波绕
2、过障碍物区域少少衍射现象衍射现象不明显不明显d?dd两幅水波通过孔缝衍射照片对比：两幅水波通过孔缝衍射照片对比：.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射水波槽实验：发波水槽发波水槽毛玻璃屏幕毛玻璃屏幕反射镜反射镜电动机的振动电动机的振动起波器起波器研究d d？明显衍射.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！2、发生明显衍射的条件、发生明显衍射的条件波长波长一定一定的水波通过的水波通过宽度宽度d不同不同的狭缝后的衍射图样的狭缝后的衍射图样ddd明显明显明显明显不明显不明显ddd.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！2、发生明显衍射的条件、发生明显衍射的条件在在狭缝宽度狭缝宽度d一定一定，不同波
3、长不同波长的水波的衍射的水波的衍射1= 0.3d2= 0.5d3= 0.7d明显明显.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！ 2、发生明显衍射的条件、发生明显衍射的条件实验表明实验表明：只有缝、孔的宽度或：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长障碍物的尺寸跟波长相差不多相差不多，或者比波长或者比波长更小更小时，才能观察到时，才能观察到明显明显的衍射现象。的衍射现象。思考思考：1 1、比波长、比波长大大能发生明显衍射吗？能发生明显衍射吗？ 2 2、能说成是发生、能说成是发生衍射现象衍射现象的条件吗？的条件吗？ .我爱祖国，但用的是奇异的爱情！水波通过桥洞时发生衍射水波通过桥洞时发生衍射 .我爱祖国，但用的
4、是奇异的爱情！无线电波绕过高大建筑物无线电波绕过高大建筑物.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！日晕日晕-光的衍射光的衍射光波和声波谁更容易发生明显衍射现象？声波波长：1.7cm-17m光波波长：0.4um-0.7um.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射总结：总结：1 1、衍射是波、衍射是波特有特有的现象，的现象，一切一切波都会产生衍波都会产生衍射现象。射现象。2 2、衍射现象、衍射现象总是存在总是存在的，只有的，只有明显明显与与不明显不明显的差异。的差异。3 3、障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射、障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生能否发生的条件，仅
5、是发生明显衍射明显衍射的条件的条件4 4、一般情况下，波长、一般情况下，波长较大较大的波容易产生的波容易产生明明显的衍射现象。显的衍射现象。.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！一、波的衍射一、波的衍射例：以下关于波的衍射的说法中正确的是例：以下关于波的衍射的说法中正确的是A A波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象现象B B当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显象很明显C C当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D D只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，只有当障碍物的尺寸与波长相差不多
6、时，才会发生明显的衍射现象才会发生明显的衍射现象C.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉雨滴下落不同步，相差也不恒定.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉1 1、 波的叠加原理波的叠加原理波传播的独立性波传播的独立性几列波相遇之后几列波相遇之后， 仍然保持它们各自原有的特征仍然保持它们各自原有的特征（频频、波长、振幅、振动方向等波长、振幅、振动方向等）不变不变，并按照原来的方向继并按照原来的方向继续前进续前进，好象没有遇到过其它波一样好象没有遇到过其它波一样.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉1 1、 波的叠加原理波的叠加原理波传播的独立
7、性波传播的独立性光波光波.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉1 1、 波的叠加原理波的叠加原理波传播的独立性波传播的独立性声波的叠加声波的叠加能分辨不同的声音能分辨不同的声音.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉叠加原理叠加原理研究两列波相遇时位移的特点.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉1 1、 波的叠加原理波的叠加原理波的叠加原理波的叠加原理在两列波在两列波重叠重叠的区域内，介质中的质点的区域内，介质中的质点同时参与同时参与两种振动，其两种振动，其振动的位移振动的位移等于等于两列波分别引起的两列波分别引起的位移的矢量和。位移的矢量和
8、。（本质：位移的合成本质：位移的合成）研究两列波相遇时位移的特点研究两列波相遇时位移的特点.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉叠加原理叠加原理振动加强振动加强振幅增大振幅增大振动减弱振动减弱振幅减小振幅减小峰峰谷峰.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉两波源：频率相同、 振动方向相同、 相差恒定实验：实验：平面图侧视图.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉两波源：频率相同、 振动方向相同、 相差恒定实验：实验：振动加强振动减弱.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉两波源：频率相同、 振动方向相同、 相差恒定实验：实验：.
9、我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉 频率相同频率相同,振动方向相同振动方向相同,相差相差恒定恒定的两列波叠加，使某些区域的的两列波叠加，使某些区域的振动振动始终始终加强加强，某些区域的振动，某些区域的振动始始终终减弱减弱，并且振动加强和振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域的区域互相间隔互相间隔这种现象叫做这种现象叫做波的波的干涉干涉，形成的图样叫做，形成的图样叫做干涉图样干涉图样。1 1、 波的干涉波的干涉: :.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉2 2、 产生波的干涉的条件产生波的干涉的条件:
10、:(1)两波源的两波源的频率相同频率相同。(2)振动方向相同振动方向相同。(3)相位差恒定相位差恒定。.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉-干涉图样干涉图样.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉-波特有的现象波特有的现象3 3、干涉图样的特点：、干涉图样的特点：振动加强点和振动减弱点是振动加强点和振动减弱点是间隔出现间隔出现。振动加强点是指振动加强点是指振幅较大振幅较大的点，不是的点，不是位移始终最大。位移始终最大。干涉图样中，干涉图样中，不只有不只有振动加强的质点振动加强的质点和振动减弱的质点。和振动减弱的质点。振动加强点振动加强点始终加强始终加强，振动
11、减弱点，振动减弱点始始终减弱。终减弱。.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！二、波的干涉二、波的干涉-干涉图样干涉图样3.5535.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！ns 2) 12(ns加强加强减弱减弱到两波源的路程差（波程差）到两波源的路程差（波程差）s s满足满足: :l若两波源振动情况若两波源振动情况完全相同完全相同4 4、加强点和减弱点的分布规律、加强点和减弱点的分布规律.我爱祖国，但用的是奇异的爱情！ 例如图所示，两列简谐波均沿例如图所示，两列简谐波均沿x x轴传播，轴传播，传播速度的大小相传播速度的大小相 等，其中一列沿等，其中一列沿x x方方向传播向传播( (图中实线所示图中实线所示) )，一列沿负，一列沿负x x方向方向传播传播( (图中虚线所示图中虚线所示) )，这两列波的频率，这两列波的频率相同，振动方向均沿相同，振动方向均沿y y轴，则图中轴，则图中x=1x=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8各点中振幅最大的是各点中振幅最大的是x=x= 的点，振幅最小的是的点，振幅最小的是x=x= 的点。的点。4、82、6.
