1、波的干涉、衍射,大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,你能说出是什么原因吗?,思考:,声波在传播过程中遇到障碍物时,可以绕过障碍物继续传播,不沿直线传播,一、波的衍射,1.定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象.,2.产生明显衍射现象的条件:障碍物的尺寸或孔的宽度比波长小或跟波长相差不多.,3.理解 (1)衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射. (2)波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多”只是发生明显衍射的条件.,(3)当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出,但衍射波的能量很弱,也很难观察到波的衍射. (4)波传到小孔(障碍物)时
2、,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向.因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.,你知道“风声、雨声、读书声,声声入耳”体现了波的什么性质吗?,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,这种现象体现了波传播具有独立性.,几列波相遇时,仍然保持各自原来的运动特征 (波长、频率等),继续传播,彼此之间互不影响,就像没有遇到其他波一样。,几列波相遇时,在它们重叠的区域里,质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的矢量和。,1、独立性:,2、叠加性:,二、波的叠加 波的独立传播原理,几列波相遇时能够保持各自的运动特征
3、,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引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。,两列频率相同的波相遇时,在它们的重叠区域会出现什么现象?,三、波的干涉,1、波的干涉:频率相同的两列波叠加,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小,这种现象叫波的干涉。,2、干涉图样:,两列波在P点引起的振动总是相互加强(振幅最大:A=A1A2),两列波在Q点引起的振动总是相互削弱(振幅A=A1A2),若A1=A2 ,则振幅 A=0,振动加强(或减弱)的条件:S1、S2频率相同,相位相同, P点到两波源的波程差,则P点振动加强。,则P点振动减弱。,3、产生干涉的条件:,(
4、1)两列波的频率必须相同;,如果两列波的频率不同,相互叠加时各个质点的振幅就会随时间变化的,不会出现振动总是加强或总是减弱的区域,因而不能产生稳定的干涉图样。,(2)两列波的相位差必须保持不变(恒定)。,如果两列波的相位差不能保持不变,在某个确定点的相位差也就不会保持不变,两列波在该点引起的振动可能时而加强,时而减弱,因而也不能产生稳定的干涉图样。,(2)加强区的振动始终加强,减弱区的振动始终减弱。,4、干涉图样的特点:,振动加强(或减弱)是指质点的振幅增大(或减小),而不是指质点的位移大(或小),因为质点的位移是时刻变化的。,(3)振动加强区与振动减弱区相互间隔。,5、一切波都能产生干涉,干
5、涉也是波特有的现象。,(1)振动加强区与减弱区的位置固定不变。,1、如图所示是观察水面波衍射的实验装置.AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源.图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是( ),课堂练习,ABC,2、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是: ( ) A相遇后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强.B相遇后,两列波的振动情况与相遇前完全相同.C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.D几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰.,BC,课堂练习,3、关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是: ( )A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零,BD,课堂练习,4、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BB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,B,课堂练习,