第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)
第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A 卷)

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1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只在重叠的区域里,任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。

2.波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3.振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍,振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。

4.波的衍射:波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不大

5.多普勒效应:(1)它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(2)正确区别波源的频率与观察者接受到的频率,观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关

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1.如图27-A-1所示两列波相向传播,当它们相遇时可能出现的波形图是( )

A .图b 、c

B .图 a 、b

C .图b 、c 、d

D .图c 、d (该题考查了波的叠加原理,

其合位移是两列波对应位移的矢量和)

2.如图27-A-2所示,水面上有a 、b 、c 三只小船,S 1、S 2是两个步调一致的相干波源,相距9m,它们激起的水波的波长为2m ,三只船与两波源的距离标在图中,则下面的判断中正确的是( )

A .b 、c 两船振动加强,a 船振动减弱

B .a 船振动加强,b 、c 两船振动减弱

C .若某时刻b 船在波峰,则c 船在波谷

D .若两相干波的振幅相同,则a 船处于静止状态 (该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件,比较某

点到两相干波源的路程差即可)

3.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如27-A-3甲图所示),在相遇的某一时刻(如乙图所示),两列波消失,

此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是( ) A .x 向上,y 向下 B .x 向下,y 向上 C .x 、y 都向上 D .x 、y 都静止

4.关于多普勒效应以下说法错误的是( ) A .当波源运动时,波源的频率发生变化

B .当波源静止而观察者运动时,波源的频率不变,观察者接受到的频率变化

C .当波源静止观察者向波源运动时,观察者接受到的频率变大

D .当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小

(该题考查了多普勒效应产生的原因,根据同一介质中的波速不变可得结论)

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一、选择题

1.两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加,如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇,那么在以后的时间里,P 点的振动( ) A .有时加强,有时减弱 B .经半个周期的奇数倍时加强 C .始终加强 D .始终减弱

(振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小) 2.下列说法中正确的是( )

A .火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率

B .一切波都能发生衍射,它不过明显不明显而已

C .两列相干波在空中相遇,在振动加强区域里质点的位移始终较大

D .两列相干波在空中相遇,在振动减弱区域里的振动较小

(振动加强区域里的质点是振动的幅度变大,而并不是位移始终最,否则就不振动)

3.如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线

表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为

· ·

·

a b c S 1

S 2

4m 5m

6m

7m

8m 图27-A-2

→ ←

图27-A-3

·

· x y

图27-A-3

E ·

· · ·

A

B

C

D · 图27-A-4

a b c

d

图27-A-1

2 cm ,波速为2 m/s ,波长为0.4m ,E 点是BD 连线和AC 连线的交点,则下列说法正确的是( ) A .A 、C 两点是振动减弱点 B .E 点是振动加强点

C .B 、

D 两点在该时刻的竖直高度差为4cm D .t=0.05s 时,

E 点离平衡位置的位移大小是2 cm (该题要根据干涉图象确定振动加强点和振动减弱点,特别是E 点,需要先找出两波源的中垂线) 4.如图27-A-5是观察水面波衍射的实验装置,AC 和BD 两块挡板,AB 是一小孔,O 是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情

况,每两条相邻波纹之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是( )

A .此时能明显观察到波的衍射现象

B .挡板前后波纹距离相等

C .如果将孔AB 扩大,有可能观察不到明显的衍射现象

D .如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象

(该题考查了发生明显衍射现象的条件,只要比较孔与波长的大小就可以判断)

5.以下现象属于声波的干涉现象的是( ) A .房间外的人听到房间里的人的讲话声 B .下雨时雷声轰鸣不绝,这是由于声波在云里发生干涉的结果

C .敲响音叉,另一个与它完全相同的音叉也响起来

D .敲响音叉,在音叉周围有的地方听到声音响些 (该题要求根据不同的条件正确区别波的干涉、衍射、反射、共鸣等不同的现象) 6.关于声波以下说法正确的是( ) A .在空中传播的声波一定是纵波

B .声波不仅能在空气中传播,还可以在固体、液体中传播

C .对于空气中传播的声波来说,由于v =λf ,故频率越高波速越大

D .次声波在空气中传播速度比普通声波传播要快许多

(当波在介质中传播时,波速由介质本身决定,不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同) 二、填空题

7.两列简谐横波句均沿x 轴传播,传播速度大小相等,其中一列沿x 轴正方向传播(图27-A-6实线所示),一

列沿x 轴负方向传播(虚线所示),这两列波的频率相等,振动方向均沿y 轴,则图中x =1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x = 的点,振幅最小的点是x = 的点。

(该题考查的是两列波的叠加原理,某质点的位移是两个位移的矢量和)

8.频率相同的声波,在空气中和水中传播时比较,

在 中容易发生明显的衍射现象,这是由于 的缘故。

(该题考查的是发生明显衍射现象的条件,相对来说波长越长衍射现象越明显) 三、计算题

9.某人在大峡谷中大叫一声,2秒后听到第一次回声,在隔1秒听到第二次回声,则峡谷的宽度是多少?

(该题考查的是声波在空中的传播,画出声音传播过程中经过的示意图就可求解)

10.空气中有两个完全相同的声源S 1和S 2,它们的振动频率都为100Hz ,空间点A 距S 1为17米,距S 2为22.1米,若声波为340米/秒,那么两列声波传到A 点时,A 点的振动是加强还是减弱?试通过计算加以说明。

(该题考查了波的干涉现象中振动加强与振动减弱产生的条件)

11.如图27-A-7在直线OM 上,有AB 两个声源,A 、B 分别距O 点6m 和1m ,两个声源同时不断向外发出波长都为2m 的完全相同的声波,在直线PQ 上在(-∞,+∞)范围内听不到声音的区域共有几个?

(该题考查的是干涉现象中发生振动减弱的条件是某点到两振源的路程差是半波长的奇数倍)

· · B

A P Q 0

M

图27-A-7

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长

相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲) 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。

高中物理教案《波的干涉》

《波的干涉》教学设计 一、教材分析 本节课是高中物理第二册第十章第六节的内容,波的干涉和波的衍射是波动所特有的现象.对于干涉和衍射现象的学习能加深对波动本质的认识.对本节课的学习也为后面光的本性的学习打下基础.所以这节课有承上启下的作用.另外在近几年高考的试题中关于波的干涉这个知识点经常出现.因此我认为本课在教学占有很重要的地位. 二、教材知识结构 本教材对波的干涉的讨论分三个层次进行展开教学 (一)通过对实际问题及实验现象的观察定性说明了波的独立传播特性. (二)运用矢量叠加原理分析两列波叠加的情形,得出叠加原理. (三)观察波的干涉实验运用波的独立传播特性和波的叠加原理分析干涉现象,得出两列波发生干涉条件和干涉图样的特点 第(一)(二)两个层次的内容是学习第三个层次内容的辅助知识,不是教学的重点,第三个层次的知识是本节课学习的重点.因为波的干涉图样是一种动态的稳定,稳中有动的现象,这对学生的思维能力及空间想象能力要求较高,因而是教学的重点 二、设计思想 “波的干涉”一节是高一物理教材中学生们感到较难理解的部分,难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。要突破难点,必须做好实验,“发波水槽实验”显现明显,并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。 教学过程中两处应用到多媒体课件。一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况,波的叠加现象在实验中较难演示,“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显,但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到;此外,波的叠加过程非常快,不便对照讲解,也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识,就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。本课中另一处借助多媒体表现了动态

高中物理人教版教学案:第十二章 第4节 波的衍射和干涉

第4节波的衍射和干涉 1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2.发生明显衍射的条件:缝孔的宽度或障碍物的尺 寸跟波长差不多,或者比波长小。 3.波的干涉是指频率相同的两列波叠加,使某些区 域的振幅加大,某些区域的振幅减小。

一、波的衍射 1.定义:波绕过障碍物继续传播的现象。 2.两种衍射现象 (1)在水波槽中,在波源的前方放一个障碍物,使波源振动产生水波。当障碍物较大时波被阻挡,在靠近障碍物后面没有波,只是在障碍物较远处,波才稍微有些绕到“影子”区域里,如图12-4-1甲所示,虽然发生衍射现象,但不明显。 图12-4-1 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进,如同障碍物不存在一样,如图乙所示,衍射现象明显。 (2)在水波槽中,在波源前方放一个有孔的屏,使波源振动产生水波。当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播,如图丙所示。当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波,如图丁所示,衍射现象明显。 3.发生明显衍射现象的条件 只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。 二、波的叠加

几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质中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。图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。 2.波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果,由于总位移是两个位移的矢量和,所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小。 两列同相波的叠加,振动加强,振幅增大。(如图12-4-2所示) 两列反相波的叠加,振动减弱,振幅减小。(如图12-4-3所示) 图12-4-2图12-4-3 三、波的干涉 1.定义 频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。 2.稳定干涉条件 (1)两列波的频率必须相同。 (2)两个波源的相位差必须保持不变。 3.干涉的普遍性 一切波都能够发生干涉,干涉是波特有的现象。

大学物理教案 光的干涉、衍射与偏振

教学目标 掌握惠更斯-菲涅耳原理;波的干涉、衍射和偏振的特性,了解光弹性效应、电光 效应和磁光效应。 掌握相位差、光程差的计算,会使用半波带法、矢量法等方法计算薄膜干涉、双 缝干涉、圆孔干涉、光栅衍射。 掌握光的偏振特性、马吕斯定律和布儒斯特定律,知道起偏、检偏和各种偏振光。 教学难点 各种干涉和衍射的物理量的计算。 第十三章 光的干涉 一、光线、光波、光子 在历史上,光学先后被看成“光线”、“光波”和“光子”,它们各自满足一定的规律或方程,比如光线的传输满足费马原理,传统光学仪器都是根据光线光学的理论设计的。当光学系统所包含的所有元件尺寸远大于光波长时(p k =h ),光的波动性就难以显现,在这种情况下,光可以看成“光线”,称为光线光学,。光线传输的定律可以用几何学的语言表述,故光线光学又称为几何光学。光波的传输满足麦克斯韦方程组,光子则满足量子力学的有关原理。让电磁波的波长趋于零,波动光学就转化为光线光学,把电磁波量子化,波动光学就转化为量子光学。 二、费马原理 光线将沿着两点之间的光程为极值的路线传播,即 (,,)0Q P n x y z ds δ=? 三、光的干涉 光矢量(电场强度矢量E )满足干涉条件的,称为干涉光。类似于机械波的干涉,光的干涉满足: 222010*********cos()r r E E E E E ??=++- 1020212cos()r r E E ??-称为干涉项,光强与光矢量振幅的平方成正比,所以上式可改写为: 12I I I =++ (1-1) 与机械波一样,只有相干电磁波的叠加才有简单、稳定的结果,对非干涉光有: 1221,cos()0r r I I I ??=+-= 四、 相干光的研究方法 (一)、光程差法 两列或多列相干波相遇,在干涉处叠加波的强度由在此相遇的各个相干波的相位和场强决定。 能够产生干涉现象的最大波程差称为相干长度(coherence length)。 设光在真空中和在介质中的速度和波长分别为,c λ和,n v λ,则

高二物理选修3-4导学案

高中物理选修3-4 第十一章机械振动 0 11.1 简谐运动 0 11.2 简谐运动的描述 (2) 11.3 简谐运动的回复力和能量 (3) 11.4 单摆 (5) 11.5 外力作用下的振动 (7) 本章章末小结 (8) 第十二章机械波 (9) 12.1 波的形成和传播 (9) 12.2 波的图像 (10) 12.3 波长、频率和波速 (14) 12.4 波的衍射和干涉 (16) 12.5 多普勒效应 (18) 本章章末小结 (20) 第十三章光 (20) 13.1 光的反射和折射 (20) 13.2 实验测定玻璃的折射率 (21) 13.3 全反射 (25) 13.4 光的干涉 (26) 13.5 实验:用双缝干涉测量光的波长 (29) 本章章末小结 (28) 13.6 光的衍射 (29) 13.7 光的偏振 (30) 13.8 光的颜色色散 (31) 13.9 激光 (33) 高二物理组

第十一章机械振动 11.1 简谐运动 1.下列说法中正确的是( ) A.弹簧振子的运动是简谐运动 B.简谐运动就是指弹簧振子的运动 C.简谐运动是匀变速运动 D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2.简谐运动是下列哪一种运动( ) A.匀变速运动 B.匀速直线运动 C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动 3.如图,当振子由A向O运动时,下列说法中正确的是( ) A.振子的位移在减小 B.振子的运动方向向左 C.振子的位移方向向左 D.振子的位移大小在增大 4.一质点做简谐运动,如图所示,在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A.沿负方向运动,且速度不断增大 B.沿负方向运动,且位移不断增大 C.沿正方向运动,且速度不断增大 D.沿正方向运动,且加速度不断减小 5.如图(a),一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置,如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象.则关于振子的加速度随时间的变化规律.下列四个图象中正确的是 6.下图为质点P在0~4s内的振动图象,下列叙述正确的是( ) A.再过1s,该质点的位移是正向最大 B.再过1s,该质点的速度方向为正向 C.再过1s,该质点的加速度方向为正向 D.再过1s,该质点的速度最大 7.如图所示,是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x-t图).由图可推断,振 动系统( ) A.在t1和t3时刻具有相同的速度 B.在t3和t4时刻具有相同的速度 C.在t4和t6时刻具有相同的位移 D.在t1和t6时刻具有相同的速度 8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题:质点在第2s末的位移是多少?质点在第2s内的位移是多少?在前4s内的路程是多少? 1

波的反射和折射·教案

波的反射和折射·教案 陆文新 教学目的 1.知道什么是波的反射现象,什么是波的折射现象. 2.知道波传播到两种介质交界面时,同时会发生反射和折射. 3.知道波发生反射现象时,反射角等于入射角. 4.知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同. 5.知道折射波与入射波的频率相同,波速与波长不同. 6.理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同. 7.掌握入射角与折射角关系:sini/sinγ=v1/v2. 教具 水波槽,观察反射与折射现象用的木板与玻璃砖,投影仪 教学过程 ●引入新课 前几节课我们学习了机械波的形成过程以及机械波的描述方法,今后几节课我们将要学习波的一些特有现象.波的反射和折射,波的衍射,波的干涉.这些现象是波动形式的共同特征,也是学好以后知识的基础. 【板书】*第四节波的反射和折射 ●进行新课 【板书】一、波的反射 思考讨论并回答:同学们在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象? 1.回声是声波的反射现象.原因是对着山崖或高墙说话,声波传到山崖或高墙时,会被反射回来继续传播. 2.夏日的雷声轰鸣不绝.原因是声波在云层界面多次反射. 3.在空房间里讲话感觉声音响.原因是:声波在普通房间里遇到墙壁,地面,天花板发生反射时,由于距离近,原声与回声几乎同时到达人耳.人耳只能分开相差0.1s以上的声音.所以,人在房间里讲话感觉声音比在野外大,而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波,会影响室内的声响效果.4.水波传到岸边也会发生反射现象. 下面我们通过水波的反射来研究波的反射特点. 【演示】在水波槽的装置中,把一根金属丝固定在振动片上,当金属片振动时,金属丝周期性的触动水面,形成波源,在水面上从波源发出一列圆形波.将实验现象用投影仪投影在屏幕上. 实验现象:(参见课本图10-20) (1)水面上形成一列圆形波.

第四节 波的干涉和衍射 教学设计

第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解,以及振动和波的基础知识;学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、知识与技能 (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件; (3)知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法:通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观:通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度;通过全对波的叠加与干涉现象的研究,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点:波发生明显衍射现象的条件:波的叠加原理;波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析;波的干涉条件。 教学难点:波的干涉条件的理解 教学方法:实验演示 教学准备:多媒体课件、发波水槽(电动双振子)、音叉 教学过程: (一)引入新课 教师:生活中有这样一种现象,一学生在门外喊报告。提问:谁的声音?看到人了吗?为什么能听到声音却看不到人? 学生:思考,回答。 教师:引导说明声波可以绕过障碍物继续传播,而光波为什么不能?通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 (二)进行新课 一.波的衍射 教师:刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播,生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物,会绕过它们继续传播,我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况,改变缝宽再观察。 模拟实验:由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点:观察下面几个实验,有没有衍射现象发生?学生对比观察思考回答。 实验现象分析:水波经过大孔后,可近似地看作是“直进”的,但边沿是模糊的,不像刀切的那么齐——有衍射现象.正如太阳光从窗户射进来,粗略地看明暗界线是分明的,窗框的影子很整齐;但是仔细去观察影子的边缘时,就会看到模糊的,明暗界线不是像刀切一般地齐.它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么?与什么因素有关? 图片对比分析:哪个图发生了明显的衍射? 实验结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。

电磁场与电磁波实验实验六布拉格衍射实验

邮电大学 电磁场与微波测量实验报告

实验六布拉格衍射实验 一、实验目的 1、观察微波通过晶体模型的衍射现象。 2、验证电磁波的布拉格方程。 二、实验设备与仪器 DH926B型微波分光仪,喇叭天线,DH1121B型三厘米固态信号源,计算机 三、实验原理 1、晶体结构与密勒指数 固体物质可分成晶体和非晶体两类。任何的真实晶体,都具有自然外形和各向异性的性质,这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。 晶体的离子、原子或分子占据着点阵的结构,两相邻结点的距离叫晶体的晶 10m,与X射线的波长数量级相当。因此,格常数。晶体格点距离的数量级是-8 对X射线来说,晶体实际上是起着衍射光栅的作用,因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列,以达到对晶体结构的了解。 图4.1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构。 如图6.1这种晶格只要用一个边长为a的正立方体沿3个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵,a就称做点阵常数。通过任一格点,可以画出全同的晶面和某一晶面平行,构成一组晶面,所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。这样一族晶面不仅平行,而且等距,各晶面上格点分布情况相同。

为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位,人们采用密勒指数标记法。先找出晶面在x、y、z3个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值,再取3截距值的倒数比化为最小整数比(h∶k∶l),这个晶面的密勒指数就是(hkl)。当然与该面平行的平面密勒指数也是(hkl)。利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。对于立方晶格,密勒指数为(hkl)的晶面族,其面 间距 hkl d可按下式计算:2 2 2l k h a d hkl + + = 图6.2立方晶格在x—y平面上的投影 如图6.2,实线表示(100)面与x—y平面的交线,虚线与点画线分别表示(110)面和(120)面与x—y平面的交线。由图不难看出 2、微波布拉格衍射 根据用X射线在晶体原子平面族的反射来解释X射线衍射效应的理论,如有一单色平行于X射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族,例如图4.2所示之(100)晶面族产生反射,相邻平面间的波程差为 θ sin 2 100 d QR PQ= +(6.1) 式(6.1)中 100 d是(100)平面族的面间距。若程差是波长的整数倍,则二反射波有相长干涉,即因满足

高中物理《波的衍射和干涉》导学案

第4节波的衍射和干涉 1.理解什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。 2.知道波的独立传播特点,理解波的叠加原理,知道波的干涉是波叠加的结果。 3.知道波的干涉图样的特点,理解波形成稳定干涉图样的条件,知道振动加强点、减弱点的振动情况。 一、波的衍射 1.定义:波□01绕过障碍物继续传播的现象。 2.实验及现象 (1)实验器材:在水槽里放两块挡板,中间留个□02狭缝。 (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿□03直线传播一样,挡板后面产生一个□04阴影区。 ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:波□05绕到挡板后面继续传播。 3.发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长□06相差不多,或者□07比波长小。 4.□08一切波都能发生衍射,衍射是波□09特有的现象。 二、波的叠加 1.波的独立性原理 两列波相遇后彼此穿过,仍然□01保持各自的□02运动特征,继续传播。 2.波的叠加原理 在几列波重叠的区域里,介质的质点□03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□04矢量和。如图所示。

三、波的干涉 1.定义:□01频率相同的两列波叠加时,某些区域的□02振幅加大、某些区 域的□03振幅减小的现象。 2.稳定干涉的必要条件 (1)两列波的频率必须□04相同。 (2)两个波源的相位差必须□05保持不变。 3.干涉的普遍性:□06一切波都能够发生干涉,干涉是□07波特有的现象。 判一判 (1)在操场上不同位置听到学校喇叭声音的大小不同,是声波的干涉现象。() (2)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。() (3)不是所有的两列波之间都能发生干涉。() 提示:(1)×(2)√(3)√ 想一想 (1)当障碍物的尺寸比波长大时,不能发生衍射现象,对吗? 提示:错。障碍物尺寸比波长大时,也能发生衍射现象,只是现象不明显。 (2)在波的干涉中,振动加强的点始终位于波峰吗? 提示:否。振动加强点的振幅大,而不是始终位于波峰。 课堂任务波的衍射 1.定义 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 2.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象,当波碰到障碍物时,衍

第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A 卷) 考测点导航 1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只在重叠的区域里,任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。 2.波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3.振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍,振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。 4.波的衍射:波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不大 5.多普勒效应:(1)它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(2)正确区别波源的频率与观察者接受到的频率,观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关 典型题点击 1.如图27-A-1所示两列波相向传播,当它们相遇时可能出现的波形图是( ) A .图b 、c B .图 a 、b C .图b 、c 、d D .图c 、d (该题考查了波的叠加原理, 其合位移是两列波对应位移的矢量和) 2.如图27-A-2所示,水面上有a 、b 、c 三只小船,S 1、S 2是两个步调一致的相干波源,相距9m,它们激起的水波的波长为2m ,三只船与两波源的距离标在图中,则下面的判断中正确的是( ) A .b 、c 两船振动加强,a 船振动减弱 B .a 船振动加强,b 、c 两船振动减弱 C .若某时刻b 船在波峰,则c 船在波谷 D .若两相干波的振幅相同,则a 船处于静止状态 (该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件,比较某 点到两相干波源的路程差即可) 3.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如27-A-3甲图所示),在相遇的某一时刻(如乙图所示),两列波消失, 此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是( ) A .x 向上,y 向下 B .x 向下,y 向上 C .x 、y 都向上 D .x 、y 都静止 4.关于多普勒效应以下说法错误的是( ) A .当波源运动时,波源的频率发生变化 B .当波源静止而观察者运动时,波源的频率不变,观察者接受到的频率变化 C .当波源静止观察者向波源运动时,观察者接受到的频率变大 D .当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小 (该题考查了多普勒效应产生的原因,根据同一介质中的波速不变可得结论) 新活题网站 一、选择题 1.两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加,如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇,那么在以后的时间里,P 点的振动( ) A .有时加强,有时减弱 B .经半个周期的奇数倍时加强 C .始终加强 D .始终减弱 (振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小) 2.下列说法中正确的是( ) A .火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率 B .一切波都能发生衍射,它不过明显不明显而已 C .两列相干波在空中相遇,在振动加强区域里质点的位移始终较大 D .两列相干波在空中相遇,在振动减弱区域里的振动较小 (振动加强区域里的质点是振动的幅度变大,而并不是位移始终最,否则就不振动) 3.如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线 表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为 · · · a b c S 1 S 2 4m 5m 6m 7m 8m 图27-A-2 甲 → ← 图27-A-3 · · x y 乙 图27-A-3 E · · · · A B C D · 图27-A-4 a b c d 图27-A-1

高中物理波的衍射和干涉教案

波的干涉和衍射教案 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 (二)进行新课 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。 1.波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物

的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。 结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。 2、波的叠加 我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。 3、波的干涉 一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。 演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S 1、S 2 同步地上

《光学电磁波相对论》考点解读

《光学电磁波相对论》考点解读 河北省鸡泽县第一中学057350吴社英 考纲展示 新的考试大纲几何光学对光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求,对光的折射考点为Ⅱ类要求;物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、电磁波谱等考点为Ⅰ类要求。其中光的折射的应用要求较高。 考点解读 本单元内容为课标高考的选考内容,是选修模块3-4中的两部分重要内容之一,高考命题为了突出知识的覆盖面,该部分出题的可能性很大,涉及的考点也很多高考命题具有以下特点: 1. 突出对折射定律的考查:光的折射定律是本单元唯一的一个Ⅱ级考点,光的折射和全反射是高考命题热点光的折射、色散、全反射及光速和折射率的关系是高考考查的重点; 2 .注重联系实际、联系高科技:干涉现象、衍射现象、偏振现象等方面的知识与大学物理内容有千丝万缕的联系,且涉及较多物理学研究方法,薄膜干涉等知识容易和实际应用相结合命制相关试题既能考查基本知识,又能考查应用能力,应予以关注; 3.电磁波、相对论命题的可能性极小:这部分内容虽属于考纲内容,但从历年命题特点看,出题的可能性很小,这部分内容定性了解即可 考点一:对折射定律的理解和应用 1.在解决光的折射问题时,应根据题意分析光路,即作出光路图,找出入射角和折射角,然后应用公式来求解.找出临界光线往往是解题的关键. 2.分析全反射现象的问题时,先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角,若满足全反射的条件,则再由折射定律和反射定律来确定光的传播情况.例12009年10月6日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2009年诺贝尔物理学 奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯.高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就.若光导纤维是由内芯和包层组成,下列说法正确的是() A.内芯和包层折射率相同,折射率都大 B.内芯和包层折射率相同,折射率都小 C.内芯和包层折射率不同,包层折射率较大 D.内芯和包层折射率不同,包层折射率较小 解析:为了使光线不射出来,必须利用全反射,而发生全反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小的光疏介质.且入射角大于等于临界角,因此,内 芯的折射率应大于包层的折射率,故选项D正确. 答案:D 变式练习 1.(08·宁夏·32)一半径为R的1/4球体放置在水平面 上,球体由折射率为3的透明材料制成。现有一束位于过

高中物理光的干涉教案

13.2----13.3光的干涉 一、教学目标 1、知识与技能 (1)认识光的干涉现象及产生光干涉的条件. (2)理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征. 2、过程与方法 (1)通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力. (2)通过观察实验培养学生观察、表述物理现象,概括其规律特征的能力,学生亲自做实验培养学生动手的实践能力. 二、教学重点与难点分析: (1)波的干涉条件,相干光源. (2)如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着 (3)加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”. 三、教学过程: 1、从红光到紫光频率是如何变化的?频率由谁决定? (1)从红光到紫光的频率关系为:υ紫>………> υ红 (2)频率由光源决定与传播介质无关。(由光源的发光方式决定) 2、在真空中,从红光到紫光波长是如何变化的? 3、任一单色光从真空进入某一介质时,波长、光速、频率各如何变化? (1)当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时,频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。(2)当光从真空进入介质后,传播速度将变小 (当光从一种介质进入另一种介质后,又如何判断传播速度的变化?) (当光从一种介质进入另一种介质后,又如何判断波长的变化?) 例1、已知介质对某单色光的临界角为θ,则() A.该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速) C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍 D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍 4、在同一介质中,从红光到紫光波长、速度大小间的关系如何? (1)在同一种介质中,频率小的传播速度大 (2)在同一种介质中,频率小的波长大(这一点与真空中的规律一样) 5、产生稳定干涉现象的条件是什么?频率相同、振动方向相同、相差保持恒定。 6、日常生活中为何不易看到光的干涉现象?对机械波来说容易满足相干条件,对光来讲就困难的多。这与光源的发光机理有关。利用普通光源获得相关光的方法是把一列光波设法分成两部分进行叠加发生干涉。 7、杨氏双缝干涉图样的特点有那些?(1)单色光为等间隔明暗相间的条纹。(明暗条纹的宽度相同)(2)相同双缝时,频率越大纹越窄。(3)白光干涉图样为彩色,中央亮纹为白色。注意;与单缝衍射图样进行对比。 8、如何解释白光杨氏双缝干涉图样是彩色的这一现象?(如何解释紫光的杨氏双缝干涉条纹比红光窄这一现象? 例1、用红光做双缝干涉实验,在屏上观察到干涉条纹.在其他条件不变的情况下,改用紫光做实验,则干涉条纹间距将变_____,如果改用白光做实验,在屏上将出现_____色条纹.例2、用单色光做双缝干涉实验,下列说法中正确的是() A.相邻干涉条纹之间的距离相等

人教版高二物理选修3-4第十二章4波的衍射和干涉学案Word版

4波的衍射和干涉 内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种高速气流的过程中,都伴随有噪声.利用干涉原理制成的干涉型消声器可以降低这种噪声.如图所示为一台干涉型消声器的原理图.试讨论其消声原理. 提示:如果有一列波长为λ的声波,沿水平管道自左向右传播,当入射波达到a处时, 分成两束相干波,它们分别通过r1和r2再在b处相遇.若Δr=r2-r1恰好等于声波半波长λ 2的 奇数倍,即Δr=(2k+1)λ 2时,声波干涉后的合振幅A=0.这就是说该频率的声能被削弱,从而 达到控制噪声的目的. 考点一波的衍射 1.定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射. 2.两种衍射现象 (1)在水波槽中,在波源的前方放一个障碍物,使波源振动产生水波.当障碍物较大时波被阻挡,在靠近障碍物后面没有波,只是在障碍物较远处,波才稍微有些绕到“影子”区域里,如下图甲所示,虽然发生衍射现象,但不明显. 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进,如同障碍物不存在一样,如图乙所示,衍射现象明显. (2)在水波槽中,在波源前方放一个有孔的屏,使波源振动产生水波.当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播,如图丙所示.当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波,如图丁所示,衍射现象明显.3.发生明显衍射现象的条件 只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象.

4.正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象,一切波都会发生衍射现象,凡能发生衍射现象的一定是波. (2)衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异,没有“不发生衍射”之说. (3)障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是使衍射现象明显表现的条件. (4)一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象. (5)当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到. 5.衍射的成因 波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波),在孔(或障碍物)后传播,于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象. 【例1】(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是() A.衍射是一切波特有的现象 B.对同一列波,缝、孔或障碍物越小,衍射现象越明显 C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象 D.声波容易发生衍射现象,由于声波波长较长 【导思】根据波的衍射特点和发生明显衍射的条件去分析. 【解析】衍射是一切波特有的现象,所以A正确,C错误;发生明显衍射是有条件的,只有缝、孔、障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以B正确;声波的波长在1.7 cm~17 m之间,一般缝、孔、障碍物与之相比都较小,所以声波容易发生衍射,D正确. 【答案】ABD 将一只瓶子立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕过的现象,激发水波的振子的振动频率大些好,还是小些好?为什么? 答案:见解析 解析:当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时,能发生明显的衍射现象,由于瓶子的直径已确定,故水波的振子的波长越长越好,所以,激发水波的振子的振动频率越小越好. 考点二波的叠加 1.波的独立性

波的衍射和干涉

第十二章机械波 选修3-4 12、4波得衍射与干涉 【自主预习】 1.波可以________障碍物继续传播,这种现象叫做波得衍射.衍射就是波________得现 象.__________都能发生衍射现象,只就是有得明显,有得不明显而己.波得直线传播只 就是在衍射不明显时得近似. 2.只有当缝、孔得宽度或障碍物得尺寸跟波长________________,或者________________ 时,才能观察到明显得衍射现象. 3.几列波相遇时能够保持各自得________________,继续传播,即各自得波长、频率等________________.几列波相遇时,在它们重叠得区域里,介质得质点同时参与这几列波引起得振动,质点得位移等于几列波单独传播时引起得位移得__________,这就就是波得叠加. 4.频率相同得两列波叠加时,某些区域得________________、某些区域得 ________________,这种现象叫做波得干涉.产生干涉得两个必要条件:两列波得频率必须________,两个波源得相位差必须________________.一切波都能发生干涉,干涉也就是波所________得现象. 5.关于波得衍射现象,下列说法中正确得就是() A.某些波在一定条件下才有衍射现象 B.某些波在任何情况下都有衍射现象 C.一切波在一定条件下才有衍射现象 D.一切波在任何情况下都有衍射现象 6.下列现象属于波得衍射现象得就是() A.在空旷得山谷里喊叫,可以听到回声 B.“空山不见人,但闻人语响” C.“余音绕梁,三日而不绝” D夏日得雷声有时轰鸣不绝 7.关于波得叠加与干涉,下列说法中正确得就是() A.两列频率不相同得波相遇时,因为没有稳定得干涉图样,所以波没有叠加 B.两列频率相同得波相遇时,振动加强得点只就是波峰与波峰相遇得点 C.两列频率相同得波相遇时,介质中振动加强得质点在某时刻得位移可能就是零 D.两列频率相同得波相遇时,振动加强得质点得位移总就是比振动减弱得质点得位移大【自主预习】答案: 1.绕过特有一切波 2.相差不多比波长更小 3.运动特征保持不变矢量与 4.振幅加大振幅减小相同保持不变特有 5.D[衍射现象就是波在传播过程中所特有得特征,没有条件,故一切波在任何情况下都有衍射现象,只就是有得明显,有得不明显,故D正确.] 6.B 7.C[两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错;振动加强就是指振幅增大,而不只就是波峰与波峰相遇,B错;加强点得振幅增大,仍然在自己得平衡位置两侧振动,故某时刻位移x可以就是振幅范围内得任何值,C正确,D错误.] 【典型例题】 知识点一对波得衍射得理解 【例1】(1)既然衍射就是波得特有现象,也就就是说一切波都会发生衍射现象,为什么一般情况下我们都观察不到衍射现象?

高中物理 第十二章 第六节 波的干涉学案 新人教版选修34

第十二章机械波 6.波的干涉 【学习目标】 (1)知道波的叠加原理. (2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样. (3)知道干涉现象也是波所特有的现象. 【重点难点】 波的干涉图样和干涉条件 【课前预习】 1:大量的事实和实验表明:几列波相遇时均能够保持各自的运动状态继续传播,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时位移的矢量和,这就是波的叠加原理。 2:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象称为波的干涉,形成的图样称为干涉图样;只有两个频率相同的波叠加时才会获得稳定的干涉图样。3:加强区质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区质点振幅等于两列波的振幅之差,当两列波的振幅相等时,质点的合振幅为零,且加强区和减弱区是间隔稳定分布的。 4:干涉是波的特有现象,故一切波均可发生干涉现象。 【预习检测】 1.两列波相叠加产生了稳定的干涉现象,得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中正确的是() A.两列波的频率一定相等 B.振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的 C.振动加强与振动减弱处交替变化 D.振动加强区始终加强,振动减弱处始终减弱2.对声波的各种现象,以下说法中正确的是() A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共鸣现象 B.绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,这是声音的干涉现象 C.古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响,属于声波的共鸣现象 D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象 3.如图1(a)所示,两列相同的波相向传播,当它们相遇时,可能的波形是图1(b)中的() 图1

【参考答案】 【预习检测】 1.A 、B ,D 2A 、B 3.B 、C ▲ 堂中互动▲ 【典题探究】 例1在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,则( ) A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的 B.振动最强的点经过4 1T 后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强,后减弱 C.振动加强区和减弱区相间隔分布,且加强区和减弱区不随时间变化 D.加强区的质点某时刻位移可能是零 解析:当频率相同,步调一致的两列波叠加时,若波峰与波谷叠加必为减弱点,A 项正确;振动加强点并不是指其位移就最大,有时可能为零.所以B 项错,C 、D 两项正确. 拓展: 任何频率的两列波都可叠加,但不一定形成稳定的干涉图样. 例2关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( ) A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加 B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点 C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移s 可能是零 D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 解析:根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A 选项错.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B 选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C 正确,选项D 错误. 拓展: 本题关键要弄清波的干涉“加强”“减弱”的含义,加强的含义是“峰峰相遇”或“谷谷相遇”,而减弱的含义是“峰谷相遇”,振动加强是指对某质点来说振幅变大了,但仍处于振动当中,容易产生加强点总处于波峰处,谷谷相遇振动减弱等错误的想法. 例3如图中S 1和S 2是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,则对a 、b 、c 三处质点的振动情况,下列判断中正确的是( ) A.b 处的振动永远互相减弱 B.a 处永远是波峰与波峰相遇 C.b 处在这时刻是波谷与波谷相遇 D.c 处的振动永远相互减弱 解析:从图中可以看出,b 处此刻是波谷和波谷相遇,位移为负的最大值,振动是加强的.故选项A 错误,选项C 正确. a 处此刻是波峰与波峰相遇,但过半个周期后会变成波谷与波谷相遇,虽然始终是振动加强的点,但并非永远是波峰与波峰相遇的点,因此选项B 是错误的. c 处此刻是波峰与波谷相遇,过半个周期后是波谷与波峰相遇,它们的振动永远互相减弱,选项D 是正确的.

波的干涉、衍射及加强区减弱区判断汇总

波的干涉、衍射及加强区减弱区判断 1.关于波的干涉和衍射,正确的说法是() A.有的波能发生干涉现象,有的波能发生衍射现象 B.产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等 C.波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多 D.在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小 【答案】B 【解析】本题考查的是对波的干涉和衍射现象的理解。干涉与衍射是波的基本性质,所有波均可发生干涉和衍射,A错误;两列振动方向相同、频率相同、相位差恒定的波才会发生干涉,B正确;发生干涉的区域振动加强点始终加强减弱点始终减弱,合位移比原来任一波引起的位移都要大,振动最强点的位移始终最大,振动最弱点的位移最小,D错误; 2.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是( ) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 【答案】D 【解析】光的干涉和衍射都是光波叠加的结果,从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理,在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。干涉和衍射都是波所特有的现象。白色光发生干涉。衍射是都形成彩色条纹。所以D对。 思路分析:利用干涉与衍射的本质进行判断,还有干涉衍射的条纹特点。 试题点评:考查学社对干涉衍射本质的认识 3.关于波的衍射,下列说法正确的是( ). A.衍射是机械波特有的现象 B.对同一列波,缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显 C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象 D.声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长 【答案】D 【解析】衍射是一切波特有的现象,选项A、C错误;发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,选项B错误;声波的波长1.7 cm到17 m之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,由于声波的波长较长,所以声波容易发生明显的衍射现象,选项D 正确. 4.如图所示,圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰,下列说法正确的是( ). A.水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射 B.水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射 C.水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射 D.水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射 【答案】B 【解析】衍射现象是相对直线传播而言的,由于波源在O点,如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话,它能传播到CABD所围的范围,所以选项A、C错;衍射现象主要体现一个“绕”字,所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射,不一定非得绕到障碍物后面的每一点,所以选项B对、D错. 5.两列波在某区域相遇,下列说法中正确的是( ). A.两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰 B.由于一切波都能发生干涉,故这两列波相遇一定能产生干涉图样 C.若这两列波叠加后,出现某些区域振动加强,某些区域振动减弱,这两列波发生了干涉 D.在两列波重叠区域里,任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和【答案】ACD 【解析】根据波的独立传播原理,选项A正确;一切波都能发生叠加,但是要产生干涉图样则两列波必须具备频率相同、相位差固定的条件,选项B错;若两列波叠加,出现某些区域振动加强、某些区域振动减弱的现象,这就是波的干涉,选项C正确;根据波的叠加原理,选项D正确. 6.在开展研究性学习活动中,某校同学进行了如下实验:如图所示,从入口S处送入某一频率的声音,通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处,并可以从T处监听声音,左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最小的声音,设声速为v,则该声音的频率为 ( ). A. 2 v B. 2 v l C. 4 v l D. 8 v l

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