物理選修3-4人教新課標(biāo) 12.6 波的干涉 教案

1、 波的干涉【教學(xué)目標(biāo)】1知道波的疊加原理。2知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。3知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1波的疊加原理。2波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣?！窘虒W(xué)方法】講練結(jié)合【教學(xué)用具】課 件【教學(xué)過(guò)程】一、波的疊加1、波的獨(dú)立傳播原理：兩列波相遇后，每列波都像相遇前一樣，保持各自原來(lái)的波形，繼續(xù)向前傳播，這是波的獨(dú)立傳播特性。2、波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)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)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)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。當(dāng)兩列波在同一直線上振動(dòng)時(shí)，位移的矢量和簡(jiǎn)化為代數(shù)和，這叫做波的疊加原理。二、波的干涉

2、1、干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)、某些區(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)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉。2、干涉圖樣：在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同，振動(dòng)加強(qiáng)處總是加強(qiáng)，振動(dòng)減弱處總是減弱，所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。3、產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率相同。對(duì)于圖中的a點(diǎn)：設(shè)波源S1、S2在質(zhì)點(diǎn)a引起的振幅分別為A1和A2，以圖中a點(diǎn)波峰與波峰相遇時(shí)刻計(jì)時(shí)，波源S1、S2分別引起a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲、乙所示，當(dāng)兩列波重疊后，質(zhì)點(diǎn)a同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng)，合振動(dòng)圖象如圖丙所示：從圖中可看出：對(duì)于a點(diǎn)，在t=0時(shí)是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就

3、變成波谷和波谷相遇，也就是說(shuō)：在a點(diǎn)，兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和，即a點(diǎn)始終是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn).【說(shuō)明】（1）從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)a振動(dòng)步調(diào)是一致的，引起質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向是一致的，振幅為A1A2。（2）振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)a并不是始終處于波峰或波谷，它仍然在平衡位置附近振動(dòng)，只是振幅最大，等于兩列波的振幅之和。（3）振動(dòng)加強(qiáng)的條件：波峰與波峰或波谷與波谷相遇點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。加強(qiáng)點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：rr2r1k （k0，±1，±2，±3）那么，振動(dòng)減弱的點(diǎn)又是如何形成的呢?以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點(diǎn)b時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波源S1、

4、S2分別引起質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的圖象如圖甲、乙所示，當(dāng)兩列波重疊后，質(zhì)點(diǎn)a同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng)，合振動(dòng)圖象如圖丙所示：在b點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)兩列波引起的合振動(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.【說(shuō)明】（1）從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到b點(diǎn)時(shí)引b的振動(dòng)方向相反，振幅為|A1A2|。（2）振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)b并不是一定不振動(dòng)，只是振幅最小，等于兩列波的振幅之差。（3）振動(dòng)減弱的條件：波峰與波谷相遇點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。減弱點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：rr2r1(2k1)/2 （k0,±1，±2，±3）4、理解：（1）干涉現(xiàn)

5、象中那些總是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)或振動(dòng)減弱的點(diǎn)是建立在兩個(gè)波源產(chǎn)生的頻率相同的前提條件下。（2）如果兩列頻率不同的波相疊加，得到的圖樣是不穩(wěn)定的；而波的干涉是指波疊加中的一個(gè)特例，即產(chǎn)生穩(wěn)定的疊加圖樣.（3）聲波的干涉。（4）一切波都能發(fā)生干涉，干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象?！纠?】關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是：（BD）B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同C.在振動(dòng)減弱的區(qū)域，各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷D.在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的，不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的，兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個(gè)必要條件是兩列波的頻率相同，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的而選項(xiàng)B是正確的；在振動(dòng)減弱的區(qū)域里，只是兩列波引起質(zhì)點(diǎn)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，也不可能各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷，所以選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域里，兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最激烈，振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和，但這些點(diǎn)始終是振動(dòng)著的，因而有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等