C023.多普勒效應(yīng)、干涉和衍射.ppt

多普勒效應(yīng)干涉和衍射 季軍南陽中學2007年7月 多普勒效應(yīng)干涉和衍射 一 波的疊加原理三 波的干涉四 聲波和多普勒效應(yīng)06 07學年度南京市金陵中學一模507年揚州市期末調(diào)研測試8江蘇省啟東市07屆第一學期期中測試106 07學年度南京市金陵中學一模707年廣東普寧市華僑中學三模卷1207年江蘇省揚州市一模107年4月蘇州中學調(diào)研試卷607屆南京市綜合檢測題 二 407年廣東普寧市華僑中學三模卷11 一 波的疊加原理 復習精要 一切波都能發(fā)生反射 折射 干涉 衍射 干涉和衍射 是波特有的性質(zhì) 獨立傳播原理 幾列波相遇時能夠保持各自的狀態(tài)而不互相干擾 在幾列波重疊的區(qū)域里 任何一個質(zhì)點的總位移 都等于這幾列波分別引起的位移的矢量和 二 波的衍射 波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫波的衍射 能夠發(fā)生明顯衍射的條件是 障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或比波長小 三 波的干涉 頻率相同的兩列波疊加發(fā)生干涉現(xiàn)象 介質(zhì)中某點p的振動是加強或是減弱 取決于該點p到達兩波源的距離之差 若距離之差恰等于半波長的偶數(shù)倍 則p處的質(zhì)點振動必然是加強的 若距離之差恰等于半波長的奇數(shù)倍 則p處的質(zhì)點振動必然是減弱的 產(chǎn)生干涉的必要條件是 兩列波源的頻率必須相同 需要說明的是 以上是發(fā)生干涉的必要條件 而不是充分條件 要發(fā)生干涉還要求兩列波的振動方向相同還要求相差恒定 我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的 也就是同向的 如果兩個波源是振動是反向的 那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動加強和減弱的位置就正好顛倒過來了 干涉區(qū)域內(nèi)某點是振動最強點還是振動最弱點的充要條件 最強 該點到兩個波源的路程之差是半波長的偶數(shù)倍 即 最弱 該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數(shù)倍 即 根據(jù)以上分析 在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi) 振動加強點始終加強 振動減弱點始終減弱 四 聲波和多普勒效應(yīng) 1 聲源的振動在介質(zhì)中的傳播形成聲波 2 聲波是縱波 3 聲波在空氣中的傳播速度大約為340m s 隨溫度的升高而略有增大 4 多普勒效應(yīng) 由于波源和觀察者之間有相對運動 使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象 叫做多普勒效應(yīng) 頻率為f的波源和觀察者相互接近時 觀察者感受到的頻率增大f1 f 頻率為f的波源和觀察者相互遠離時 觀察者感受到的頻率減小f2 f 06 07學年度南京市金陵中學一模5 5 關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述 下列說法正確的是 a 產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化b 產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對運動c 甲乙兩列車相向行駛 兩車均鳴笛 且所發(fā)出的笛聲頻率相同 乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率低于他所聽到的乙車笛聲頻率d 哈勃太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)所接受到的來自于遙遠星系上的某種原子光譜 與地球上同種原子的光譜相比較 光譜中各條譜線的波長均變長 稱為哈勃紅移 這說明該星系正在遠離我們而去 bd 07年揚州市期末調(diào)研測試8 8 一個位于原點o的波源s發(fā)出一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波 波速為400m s 已知當t 0時刻 波剛好傳到x 40m處 當時的波形圖如圖所示 在x軸上橫坐標x 400m處固定一個波的接收器p 圖中未畫出 則下列說法中正確的是 ad a 波源開始振動的方向一定是向下b x 40m處的質(zhì)點在t 0 5s時刻位于最大位移處c 接收器在t 1 0s時刻才接收到此波的信號d 若t 0時刻起波源s沿x軸負向以10m s勻速移動 則接收器接收到此波時的頻率將變小 江蘇省啟東市07屆第一學期期中測試1 1 一頻率為600hz的聲源以20rad s的角速度沿一半徑為0 80m的圓周作勻速圓周運動 一觀察者站在離圓心很遠的p點且相對于圓心靜止 如圖所示 下列判斷正確的是 觀察者接收到汽笛在a點發(fā)出聲音的頻率大于600hz 觀察者接收到汽笛在b點發(fā)出聲音的頻率等于600hz 觀察者接收到汽笛在c點發(fā)出聲音的頻率等于600hz 觀察者接收到汽笛在d點發(fā)出聲音的頻率小于600hza b c d a 06 07學年度南京市金陵中學一模7 7 已知有兩列水波發(fā)生干涉 產(chǎn)生了穩(wěn)定的干涉圖樣 如果某一時刻一列波的波谷與另一列波的波谷在p點相遇 則下列說法中正確的是 a 質(zhì)點p的振動始終是加強的b 質(zhì)點p的振動始終是減弱的c 質(zhì)點p的位移始終最大d 質(zhì)點p的位移不可能為零 a 07年廣東普寧市華僑中學三模卷12 12 如圖所示 s1 s2是同一個水槽內(nèi)的兩個波源 它們在水槽中分別激起兩列水波 圖中實線表示波峰 虛線表示波谷 兩列波的波長分別為 1 2 且 1 2 某時刻圖中p質(zhì)點處恰好兩列波的波峰相遇 下列說法中正確的是 a p質(zhì)點的振動始終是加強的b p質(zhì)點將始終位于波峰c 由于兩列波的波長不同 因此p點的振動不遵從波的疊加原理d p點的振動仍遵從波的疊加原理 但并非始終加強 d 07年江蘇省揚州市一模1 1 由兩個完全相同的波源s1與s2發(fā)出的兩列機械波在同種介質(zhì)中傳播 某時刻的情況如圖所示 其中實線表示波峰 虛線表示波谷 下列說法正確的是 a 處于波峰與波峰相遇處的質(zhì)點振動一定最強b 處于波谷與波谷相遇處的質(zhì)點振動一定最弱c 振動最強的質(zhì)點的位移始終最大 大小為每一列波振幅的2倍d 振動最弱的質(zhì)點就是該時刻處于波峰與波谷的交點 除此之外沒有其它質(zhì)點 a 07年4月蘇州中學調(diào)研試卷6 6 如圖所示 從入口s處送入某一頻率的聲音 通過左右兩條管道路徑sat和sbt 聲音傳到了出口t處 并可以從t處監(jiān)聽聲音 右側(cè)的b管可以拉出或推入以改變b管的長度 開始時左右兩側(cè)管道關(guān)于s t對稱 從s處送入某一頻率的聲音后 將b管逐漸拉出 當拉出的長度為l時 第1次聽到最低的聲音 設(shè)聲速為v 則該聲音的頻率為 解 聲音通過兩側(cè)管道的路程差為2l 由波的干涉 2 2l 4l 該聲音的頻率為f v 4l b 07屆南京市綜合檢測題 二 4 4 沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示 其波速為200m s 下列說法中正確的是 a 圖示時刻質(zhì)點b的位移正在增大b 從圖示時刻開始 經(jīng)過0 01s 質(zhì)點b通過的路程為2mc 若此波遇到另一簡諧波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象 則該波所遇到的波的頻率為50hzd 若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m大得多 ac 07年廣東普寧市華僑中學三模卷11 11 如圖所示 沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線 其波