九年級(jí)物理 波的干涉和衍射 課件.ppt

波的干涉和衍射 干涉圖樣 粵教版3 4 一 波的疊加 1 波在疊加時(shí)的特點(diǎn) 2 相遇后 各列波獨(dú)立傳播 1 相遇時(shí) 位移是兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和 2 波疊加原理 幾列波相遇后能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播 在它們重疊的區(qū)域里 介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和 3 波的獨(dú)立性原理 兩列波相遇后 彼此穿過 繼續(xù)傳播 波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣 也就是說 相遇后 它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 彼此都沒有受到影響 二 波的干涉 頻率相同的兩列波段疊加 使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng) 有些區(qū)域的振動(dòng)減弱 并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔 這種現(xiàn)象叫做波的干涉 形成的圖樣叫做波的干涉圖樣 波的干涉 1 波的干涉 兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣 而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣 則需要滿足一定的條件 產(chǎn)生干涉的條件 兩列波的頻率必須相同 一切波 只要滿足條件 都能發(fā)生干涉現(xiàn)象 干涉是波特有的現(xiàn)象 2 產(chǎn)生波的干涉的條件 到兩波源的路程差 波程差 s滿足 若兩波源振動(dòng)情況完全相同 到兩波源的路程差 波程差 s滿足 若兩波源振動(dòng)情況完全相反 n 0 1 2 3 3 波的干涉規(guī)律 如果在某一時(shí)刻 在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇 經(jīng)過半個(gè)周期 就變成波谷和波峰相遇 在這一點(diǎn) 兩列波引起的振動(dòng)始終是減弱的 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差 如果兩列波的振幅相同 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零 水面保持平靜 4 對(duì)波的干涉的解釋 如果在某一時(shí)刻 在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇 經(jīng)過半個(gè)周期 就變成波谷和波谷相遇 波峰和波峰 波谷和波谷相遇時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移最大 等于兩列波的振幅之和 因此在這一點(diǎn) 始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈 把相應(yīng)的振動(dòng)最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來 為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū) 相應(yīng)的振動(dòng)最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起來 為振動(dòng)減弱區(qū) 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)是相互隔開的 注意 1 振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng) 振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)始終減弱 2 振動(dòng)加強(qiáng) 減弱 的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅大 小 而不是指振動(dòng)的位移大 小 因?yàn)槲灰剖窃跁r(shí)刻變化的 三 波的衍射 現(xiàn)象 水波繞過小孔繼續(xù)傳播 波的衍射 波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射 一切波都能發(fā)生衍射 衍射是波特有的現(xiàn)象 小孔衍射 障礙物衍射 結(jié)論 窄縫寬度跟波長相差不多時(shí) 有明顯的衍射現(xiàn)象 窄縫寬度比波長大得越多 衍射現(xiàn)象越不明顯 窄縫寬度跟波長相比非常大時(shí) 水波將直線傳播 觀察不到衍射現(xiàn)象 發(fā)生明顯衍射現(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(shí) 才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 注意 一切波都能發(fā)生衍射 而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件 當(dāng)不滿足上述條件時(shí) 衍射現(xiàn)象仍存在 只不過是衍射現(xiàn)象不明顯 不易被我們觀察到 現(xiàn)象 干涉和衍射是一切波所特有的現(xiàn)象 波的疊加原理 小結(jié) 波的干涉 波的衍射 小孔或障礙物的尺寸小于或等于波長時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 練習(xí) 如圖所示兩個(gè)頻率與相位 振幅均相同的波的干涉圖樣中 實(shí)線表示波峰 虛線表示波谷 對(duì)疊加的結(jié)果正確的描述是 a 在a點(diǎn)出現(xiàn)波峰后 經(jīng)過半個(gè)周期該點(diǎn)還是波峰b b點(diǎn)在干涉過程中振幅始終為零c 兩波在b點(diǎn)路程差是波長的整數(shù)倍d 當(dāng)c點(diǎn)為波谷時(shí) 經(jīng)過一個(gè)周期此點(diǎn)出現(xiàn)波峰 b 練習(xí) 水面上有a b兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振動(dòng)源 在a b連線的中垂線上有三個(gè)點(diǎn)a b c 已知某時(shí)a點(diǎn)是兩列波波峰和波峰相遇點(diǎn) c點(diǎn)是與a點(diǎn)最近的波谷和波谷相遇點(diǎn) b處在a c之間 如下圖 以下說法