高中物理 模块要点回眸 第10点 诠释波的衍射现象素材 沪科版选修3-4（通用）

第10点诠释波的衍射现象 波在传播过程中可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射有些同学在遇到关于波的衍射现象的题目时往往会模棱两可，以下六点帮你正确理解衍射现象(1)衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象(2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异(3)障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件(4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象(5)波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)，在孔(或障碍物)后传播，于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象(6)当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到对点例题如图1所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是()图1A水波只要进入CAE和DBF区域就叫波的衍射B水波只要进入CAA和DBB区域就叫波的衍射C水波必须充满CAE和DBF区域才叫波的衍射D水波必须充满CAA和DBB区域才叫波的衍射解题指导衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话，它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错误；衍射现象主要体现一个“绕”字，所以只要进入CAA和DBB区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项B正确，D错误答案B规律总结衍射现象是指波扩展到直线传播范围之外1如图2所示，已知障碍物AB的尺寸大约是波源O发出的机械波波长的5倍，则在障碍物的后面，机械波传播的情况是()图2A不可能进入ABCD所围的区域B一定能进入ABCD所围的区域C一定能充满ABCD所围的区域D不可能充满ABCD所围的区域答案BD解析由于障碍物的尺寸比波长大，而且还大得较多，所以不会发生很明显的衍射现象但是，像这样的尺寸关系，衍射现象还是有的，所以机械波能够绕到ABCD所围的区域，但是不可能充满ABCD所围的区域，所以选项B、D正确2有一障碍物的尺寸为10 m，下列哪些波在遇到它时衍射现象最明显()A波长为4 m的机械波B波长为10 m的机械波C频率为40 Hz的声波D频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3108 m/s)答案B解析空气中声波波速大约为340 m/s，由v/f可算出声波的波长为8.5 m；频率为5 000 MHz的电磁波的波长为0.06 m所以选项B中波长最长，衍射现象最明显