高中物理2．3《波的干涉和衍射》學(xué)案1(魯科版選修34）

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1、2． 3《波的干涉和衍射》學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標】 （1）知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣； （2）知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件； （3）知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。 【學(xué)習(xí)重點】 波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。 【知識要點】 一、波的疊加 兩列波相遇時會互相穿過，各自保持原波繼續(xù)前進，與一列波單獨傳播時的情形完全一樣，這兩列波互不干擾。 兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質(zhì)點的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。 二．、波的干涉 一般地說，振動頻率、

2、振動方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時，情形是很復(fù)雜的。一種最簡單的但卻是最重要的情形，就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。 1）做波的干涉：頻率相同的波，疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強，另一些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。 （2）特點：干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。 （3）產(chǎn)生條件：兩列波的頻率必須相同。 只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發(fā)出的波叫做相干波。 三、波的衍射 （1）波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，

3、這種現(xiàn)象叫做波的衍射。 （2）衍射現(xiàn)象的條件 只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。 能夠引起聽覺的聲波范圍是20Hz～20 000Hz。 【典型例題】 例題1：如圖所示，S為在水面上振動的波源，M、N為在水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水沒有振動。為使A處水也能發(fā)生振動，可采用的方法是 （ ） A．使波源的頻率增大 B．使波源的頻率減小 C．移動N使狹縫的距離減小 D．移動N使狹縫的距離增大 解析：減小波源的頻率，波長增大；移動N使狹

4、縫的距離減小都可以使衍射現(xiàn)象更加明顯。故BD正確。 【達標訓(xùn)練】 1．如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源，振幅為 A，a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc。某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則 A a處質(zhì)點的位移始終為2A B c處質(zhì)點的位移始終為－2A C b處質(zhì)點的振幅為2A D a處質(zhì)點的振幅為2A 2．如圖所示是波遇到小孔或障礙物后的圖像,圖中每兩條實線間的距離表示一個波長,其中正確的圖像是( ). 3．如圖所示，實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點為振動加強的

5、位置，圖中的＿＿＿＿＿點為振動減弱的位置． 4．石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內(nèi)振動了8次,當(dāng)小木塊剛開始第7次振動時,與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動,由此可知,水波的波長為________m,波速的大小為________m/s. 5、如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法 中正確的有（ ） A．該時刻a質(zhì)點振動最弱，b、c質(zhì)點振動最強，d質(zhì)點振 動既不是最強也不是最弱 B．該時刻a質(zhì)點振動最弱，b、c、d質(zhì)點振動都最強 C．a(chǎn)質(zhì)點

6、的振動始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點的振動始終是最強的 D．再過T/4后的時刻a、b、c三個質(zhì)點都將處于各自的平衡位置，因此振動最弱 6、如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅A2的半個波形b，f1

7、側(cè) 參考答案： 1．CD；2．B ；3．b，a； 4．10/3,20/3；5。BC；6。D 【反思】 收 獲 疑 問 嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸

8、扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤駴笪笪疸扼鄂鍔萼琺旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄錒茇礤