《波的干涉和衍射》PPT课件

波的干涉和衍射干 涉 图 样 1、 波 在 叠 加 时 的 特 点1 21 212实际波型 12 12（ 2） 相 遇 后 ， 各 列 波 独 立 传 播（ 1） 相 遇 时 ， 位 移 是 两 列 波 分 别 产 生的 位 移 的 矢 量 和 。 2、 波 叠 加 原 理 ：几 列 波 相 遇 后 能 够 保 持 各 自 的 运 动 状 态 继续 传 播 ， 在 它 们 重 叠 的 区 域 里 ， 介 质 的 质点 同 时 参 与 这 几 列 波 所 产 生 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 波 的 独 立 性 原 理3、 波 的 独 立 性 原 理 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 二 、 波 的 干 涉 频 率 相 同 的 两 列 波 段 叠 加 ， 使 某 些 区域 的 振 动 加 强 ， 有 些 区 域 的 振 动 减 弱 ， 并且 振 动 加 强 和 振 动 减 弱 的 区 域 相 互 间 隔 ，这 种 现 象 叫 做 波 的 干 涉 ， 形 成 的 图 样 叫 做波 的 干 涉 图 样 。 波 的 干 涉1、 波 的 干 涉 两 列 波 相 遇 叠 加 不 一 定 能 得 到 稳 定的 干 涉 图 样 而 要 产 生 稳 定 的 干 涉 现 象形 成 稳 定 的 干 涉 图 样 ， 则 需 要 满 足 一 定的 条 件 产 生 干 涉 的 条 件 ： 两 列 波 的 频 率 必须 相 同 一 切 波 （ 只 要 满 足 条 件 ） 都 能 发生 干 涉 现 象 ， 干 涉 是 波 特 有 的 现 象 2、 产 生 波 的 干 涉 的 条 件 到 两 波 源 的 路 程 差 （ 波 程 差 ） s满 足 :若 两 波 源 振 动 情 况 完 全 相 同到 两 波 源 的 路 程 差 （ 波 程 差 ） s满 足 :若 两 波 源 振 动 情 况 完 全 相 反 加 强 S n 减 弱 S （ 2n 1） 2 减 弱 S n 加 强 S （ 2n 1） 2（ n 0、 1、 2、 3 ）3、 波 的 干 涉 规 律 如 果 在 某 一 时 刻 ， 在 水 面 上 的 某 一 点 是 两 列 波 的 波峰 和 波 谷 相 遇 ， 经 过 半 个 周 期 ， 就 变 成 波 谷 和 波 峰相 遇 ， 在 这 一 点 ， 两 列 波 引 起 的 振 动 始 终 是 减 弱 的 ，质 点 振 动 的 振 幅 等 于 两 列 波 的 振 幅 之 差 ， 如 果 两 列波 的 振 幅 相 同 ， 质 点 振 动 的 振 幅 就 等 于 零 ， 水 面 保持 平 静 4、 对 波 的 干 涉的 解 释 如 果 在 某 一 时 刻 ， 在 水 面 上 的 某 一 点 是 两 列 波 的波 峰 和 波 峰 相 遇 ， 经 过 半 个 周 期 ， 就 变 成 波 谷和 波 谷 相 遇 波 峰 和 波 峰 、 波 谷 和 波 谷 相 遇时 ， 质 点 的 位 移 最 大 ， 等 于 两 列 波 的 振 幅 之 和 ；因 此 在 这 一 点 ， 始 终 是 两 列 波 干 涉 的 加 强 点 ，质 点 的 振 动 最 激 烈 . w 把 相 应 的 振 动 最 激 烈 的 质 点 连 起 来 ， 为 振 动 加 强 区 ；相 应 的 振 动 最 不 激 烈 或 静 止 的 质 点 连 起 来 ， 为 振 动 减弱 区 振 动 加 强 区 和 振 动 减 弱 区 是 相 互 隔 开 的 注 意 ：（ 1） 振 动 加 强 的 区域 振 动 始 终 加 强 ， 振动 减 弱 的 区 域 振 动 始终 减 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 三 、 波 的 衍 射现 象 ： 水 波 绕 过 小 孔 继 续 传 播 1. 波 的 衍 射 ： 波 可 以 绕 过 障 碍 物 继 续传 播 的 现 象 叫 做 波 的 衍 射 2. 一 切 波 都 能 发 生 衍 射 3. 衍 射 是 波 特 有 的 现 象 小 孔 衍 射 障 碍 物 衍 射 结 论 ：w窄 缝 宽 度 跟 波 长 相 差 不 多 时 ， 有 明显 的 衍 射 现 象 ；w窄 缝 宽 度 比 波 长 大 得 越 多 ， 衍 射 现象 越 不 明 显 ；w窄 缝 宽 度 跟 波 长 相 比 非 常 大 时 ， 水波 将 直 线 传 播 ， 观 察 不 到 衍 射 现象 发 生 明 显 衍 射 现 象 的 条 件 ： w 只 有 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 ， 才 能 观 察到 明 显 的 衍 射 现 象 w 注 意 ： 一 切 波 都 能 发 生 衍 射 ， 而 要 发 生 明显 的 衍 射 现 象 须 满 足 上 述 条 件 ， 当 不 满 足上 述 条 件 时 ， 衍 射 现 象 仍 存 在 ， 只 不 过 是衍 射 现 象 不 明 显 ， 不 易 被 我 们 观 察 到 现 象 :干 涉 和 衍 射 是 一 切 波 所 特 有 的 现 象条 件 : 两 列 波 频 率 相 同波 的 叠 加 原 理 ：规 律 减 弱 加 强 S n S （ 2n 1） 2（ n 0、 1、 2、 3 ）小 结 波 的 干 涉波 的 衍 射 小 孔 或 障 碍 物 的 尺 寸 小 于 或 等 于波 长 时 能 发 生 明 显 的 衍 射 现 象 练 习 ： 如 图 所 示 两 个 频 率 与 相 位 、 振 幅 均 相 同 的 波的 干 涉 图 样 中 ， 实 线 表 示 波 峰 ， 虚 线 表 示 波 谷 ， 对 叠加 的 结 果 正 确 的 描 述 是 ( )A 在 A点 出 现 波 峰 后 ， 经 过 半 个 周 期 该 点 还 是 波 峰B B点 在 干 涉 过 程 中 振 幅 始 终 为 零C 两 波 在 B点 路 程 差 是 波 长 的 整 数 倍D 当 C点 为 波 谷 时 ， 经 过 一 个 周 期 此 点 出 现 波 峰BS1 S2AB D C 练 习 ： 水 面 上 有 A、 B两 个 振 动 情 况 完 全 相 同 的 振 动源 ， 在 A、 B连 线 的 中 垂 线 上 有 三 个 点 a、 b、 c， 已知 某 时 a点 是 两 列 波 波 峰 和 波 峰 相 遇 点 ， c点 是 与 a点最 近 的 波 谷 和 波 谷 相 遇 点 ， b处 在 a、 c之 间 ， 如 下 图 ，以 下 说 法 正 确 的 是 ： （ ）A： a振 动 加 强 ， c点 振 动 减 弱B： a、 c点 振 动 加 强 ， b点 振 动 减 弱C: a、 b、 c点 振 动 都 加 强D： a、 c点 振 动 加 强 ， b点 振 动 不 确 定 A Ba bcC