第五节波的干涉

知识要点

1、波的叠加原理

几列波相遇时，能够彼此独立地传播，互不干扰；在它们重叠的区域里，介质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分别引起的位移矢量和。这就是波的叠加原理。

2、波的干涉

1) 波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动

始终减弱，并且振动的加强区和振动的减弱区相互间隔的现象，叫做波的干涉。形成的图样叫做波的干涉图样。

振动加强区：是两列波的波峰与波峰的叠加或波谷与波谷的叠加。

振动减弱区：是两列波的波峰与波谷的叠加。

对干涉图样的理解：稳定的干涉图样表示加强区和减弱区的相对稳定，但是加强区减弱区还是在做振动，发生变化的是振幅增大和减少的区别（相对于某一点振幅不变）。

2) 产生稳定干涉的条件：①两列波的频率相同；②振动情况相同。

3) 产生原因：波叠加的结果。

4) 注意

① 振动加强是指振动质点的能量增大，即振幅增大，并不是指振动速度增大；

② 振动减弱是指振动质点的合振动能量减小，即振幅减小。

③ 振动加强或振动减弱区域位置是确定的，两列波步调一致时有：

振动加强区：Δd ＝2n ·λ/2 （n ＝0

，1，2，3……）

振动减弱区：Δd ＝(2n ＋1)·λ/2 （n ＝0，1，2，3……）

其中Δd 为该点到两波源的距离差值，称为波程差。

两列波步调相反时有：

振动减弱区：Δd ＝2n ·λ/2 （n ＝0，1，2，3……）

振动加强区：Δd ＝(2n ＋1)·λ/2 （n ＝0，1，2，3……）

且振动加强区域始终振动加强，振动减弱区域始终振动减弱。

④ 误区：频率相同两列波发生干涉时，在振动加强的区域内的质点的位移总是最

大，且不发生变化。

发生干涉时，振动加强的区域内的质点振动的位移也是周期性变化的而不是总处

在最大值，它的振动等于两列波的振幅之和。

典型例题

例1、一个波源在绳的左端发出半个波a ，频率为f 1，振动幅为A 1；同时另一个波源在绳的

右端发出半个波b ，频率为f 2，振动为A 2，P 为两波源的中点，如图10-33所示，在下列说法中正确的是（） A ．两列波同时到达两波源的中点P ； B ．两列波相遇时P 点峰值可达A 1＋A 2； C ．两列波相遇后，各自仍保持原来的波形传播；

D ．两列波相遇时，绳上的波峰可达A 1＋A 2的点只有一点，此时在P 点的左侧。

解析：因两列波在同一介质（绳子）中传播，所以波速相同，由图知λ1＞λ2，说明它们的

波峰离P 点的距离不等，波同时传至P ，波峰不会同时到P 点，所以P 点波峰值小于A 1＋A 2；两列波波峰能同时传到的点应在P 点左侧，所AD 正确，B 错误。又由于波具

图10-33

有独立性，互不干扰，所以C 正确。

答案：ACD 。

例2、如图10-34所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的衩线表

示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm ，且图示的范围内振动不变，波速和波长分别为1m/s 和0.5m 。C 点是BE 连线的中点，下列说法正确的是（） A ．C 、E 两点都保持静止不动；

B ．图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为20cm ；

C ．图示时刻C 点正处在平衡位置且向水面上运动；

D ，从图示的时刻起经0.25s ，B 点通过的路程为20cm 。

解析：由波的干涉现象可知图中的加强区是质点A 、B 、E 的连线处，减弱区是过D 、F 的

连线处和过P 、Q 的连线处，因此C 、E 两点是振动的加强点，不可能静止不动，A 错。

A 、

B 在图示的时刻，A 在波峰，B 在波谷，它们振动是加强的，故振幅均为两列波振幅之和，均为10cm ，此时的高度差为20cm ，B 正确。

A 、

B 、

C 、E 均在振动加强处，且在同一条直线上，由图可知波是

由E 处向A 处传播，在图示时刻的波形图如图10-25所示，由图

可知C 点向水面（上方表示水面）运动，C 正确。

波的周期T ＝λ/ν＝0.5s ，0.25s ＝T/2，在半个周期内，质点的路程为振幅的2倍，所示振动加强点B 的路程为20cm ，D 正确。答案：BCD 。

例3、如图10-26所示，在x 轴上A 、B 为振动情况相同的波源，同时向同一方向振动，相距3m ，振幅为0.05m ，两列波波长为2m ，问：

⑴x 轴上坐标为1.0m ，1.5m ，2.0m ，2.5m 处质点的振幅各是多大？

⑵若波速为5m/s ，则2.5m 处的质点在0.8s 内通过的路程为多少？

解析：⑴C 和E 到A 、B 的路程差为：

Δs C ＝CB －CA ＝1.0m ＝λ/2，

Δs E ＝EA －EB ＝1.0m ＝λ/2，

即C 、E 两点的振动是减弱的，两列波在这两点引起的振动总是方向相反，所以C 、E 两质点的振幅为零。

D 点和F 点到A 、B 的路程差分别为：

Δs D ＝DA －DB ＝0，Δs F ＝FA －FB ＝2m ＝λ，

即D 、F 两点的振动是加强的，两列波在这两点引起的振动总是方向相同，所以D 、F 两质点的振幅为A ＝2×0.05m ＝0.1m 。

⑵周期T ＝λ/v ＝0.4s ，经Δt ＝0.8s ＝2T ，由于F 点的振动总是加强的，振幅A ＝0.1m ，所示在0.8s 内的路程为s ＝8A ＝0.8m 。

例4、如图10-27所示，S 1，S 2是两个相同的相干波源，相距4m ，激起两列

相干波的波长为λ＝2m ，则在以S 1S 2连线为半径，S 2为圆心的圆周上共

有________处振动最弱的点。解析：在两列波发生干涉时，当波程差Δd ＝(2n ＋1)λ/2，（n ＝0，1，2，3……）

时，振动减弱。设圆周上某点P 振动最弱，由干涉条件得：

S 1P －S 2P ＝(2n ＋1)λ/2，（n ＝0，±1，±2，±3……），

而λ＝2m ，S 2P ＝4m ，S 1P 在0至8m 之间，

代入可得：n ＝(S 1P －S 2P)/λ－1/2＝±2－1/2，

图10-34

图10-25

S 图10-27 x/m

3.0 2.0 1.0 0 A D C E F B 图10-26

即n 取－2－1/2与2－1/2之间的整数共4个：－2，－1，0，1。

由对称性可得在S 1S 2连线的上下两侧各有4个减弱点，共8上振动的最弱的点。

同步训练

● 知识掌握

1、两列波在介质中传播，相遇时发生波的_______，在相遇区域内，任何一个质点的总位移

都等于两列波分别引起的____________，相遇以后，各自保持_______继续向前传播。

2、能产生干涉的两列波的波源，其___________和___________相同。

3、两列波长相同的水波发生干涉现象，若在某时刻P 点处恰好是两列波的波峰相遇，O 点

处恰好是两列波的波谷相遇，则（）

A ．P 点振动加强，O 点振动减弱；

B ．P 、Q 两点振动周期相同；

C ．P 、Q 两点振动都加强；

D ．P 、Q 两点始终处于最大或最小位移处。

4、关于波的干涉，下列说法正确的是（）

A ．一列波影响了另一列波，这就叫波的干涉；

B ．两列波相互叠加时，必定产生干涉；

C ．两列波相互干涉是波叠加的结果；

D ．频率不同的两列波不可能相互干涉。

5、S 1、S 2是两个相同波源，这两个波源发生干涉时，在干涉区域内有a 、b 、c 三个点，某

时刻a 点为波峰与波谷相遇，b 点为两列波的波谷相遇，c 点为两列波的波峰相遇，问再经过T/2时间，振动加强的是（）

A ．只有a 点；

B ．只有c 点；

C ．b 点和c 点；

D ．a 点和b 点。

6、波的________和________现象是波特有的现象,其规律适用于________。

7、一个质点同时受到两列波的影响，若这两列波的波源振动情况完全相同，要使该质点不

振动，则必须具备的条件是（）

A ．质点到两波源的距离相等；

B ．质点应在两波源的连线上；

C ．质点到两波源距离之差等于半波长的奇数倍；

D ．质点到两波源距离之差等于半波长的偶数倍。

● 能力提高

8、如图10-28(a)所示，两相同的波相向传播，当它们相遇时，可能是波形是图10-28(b)中的（）

9、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，振动加强的点就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

也可能是零。

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位移大；

10-28(a)

10-28(b) A

C D

10、如图10-29所示，S 1和S 2为频率相同的两个波源，以S 1和

S 2为圆心的两组同心圆弧，分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），那么以下说法中正确的是（）

A ．D 是振动加强的点，

B 是振动减弱的点； B ．经过半个周期，B 点变成波峰，D 点变成波谷；

C ．经过四分之一周期，B 、

D 两个质点都位于平衡位置。

D ．经过半个周期，C 、

E 两点振动加强，B 、D 两点振动减弱。

11、“隔墙有耳”、“闻其声而不见其人”是声音的___________现象；天空有时雷声不绝，这

是声音的___________现象；体检时，医生在移动振动的音叉位置时，有时突然听不到声音，这是声音的___________现象。

12、如图10-30所示，两列简谐波均沿x 轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿x 轴正方向传播（图中实线所示），一列沿

x 轴负方向传播（图中虚线所示），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

中振幅最大的的是x ＝________的点，振幅最小的点是x ＝________的点。

拔高挑战

13、空气中两个完全相同的声源A 和B ，相距d ＝4.6m ，声波频率f ＝285Hz ，若在空气中

的声速v ＝342m/s ，问A ，B 之间的连线上有哪几处的声音最响？

14、如图10-31所示，MN 是足够长的水池边，S 1和S 2是池中水面上振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长λ＝2m 。S 1，S 2连线垂直MN ，且与MN 分别相距为8m 和3m ，则池边处水面平静的有

几处？

答案：1、叠加，位移矢量和，原有的波形；2、频率，振动情况；3、BC ；4、CD ；5、C ；6衍射，干涉，一切波；7、C ；8、ABD ；9、C ；10、BC ；11、衍射，反射，干涉；12、4、8，2、6；13、有7处声音最响，它们距A 的距离分别为0.5m ，1.1m ，1.7m ，2.3m ，2.9m ，

3.5m ，

4.1m ；14、5处；

1 2

图10-29

图10-30 图10-31

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

高二物理教案：波的干涉和衍射

高二物理教案：波的干涉和衍射第三节波的干涉和衍射三维教学目标 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。（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）

高二物理机械波

机械波一、机械波 1．机械波的形成和传播 (1)产生条件： ①有波源。 ②有传播振动的介质，如空气、水、绳子等。 (2)传播特点： ①传播振动形式、能量和信息。 ②质点不迁移。 ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。 2．机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波，有疏部和密部。 3．波长、波速、频率及其关系 (1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示。 (2)波速：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 (3)频率：由波源决定，等于波源的振动频率。 (4)波长、波速和频率的关系：v＝fλ＝λ T。核心突破 1．波速与振速的区别 (1)波速是波在介质中传播的速度，它表示波形(或能量)向外平移的速度；波源振动几个周期，波形就向外平移几个波长，在同一种均匀介质中波的传播是匀速的，波速只与介质有关，与波源的振动频率无关。 (2)振速是指介质中质点振动的速度，在机械波传播的过程中，介质中各质点都在各自的平衡位置附近做周期性的振动——简谐运动，质点振动的速度时刻在变，质点并没有沿波的传播方向迁移。 2．振动与波动的区别和联系

产生原因不同振动是由于质点所受回复力作用的结果波动是由于介质中相邻质点的带动作用而形成的能量变化情况不同振动过程动能和势能不断地相互转化，总机械能守恒振源将机械能传递给它的相邻质点，这个质点再将能量传递给下一质点，每个质点在不断地吸收和放出能量，从而把波源的能量传播出去，是一个能量的传播过程联系(1)振动是波动的成因，波动是振动在介质中的传播 (2)波动的周期等于质点振动的周期 (3)有振动不一定有波动，因为波的形成还需要有传播振动的介质，但有波动一定有振动 (4)波源停振后，介质中的波动并不立即停止，而是继续向远处传播，直到振动能量完全损失尽 A．振动是波的成因，波是振动的传播 B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C．波的传播速度就是质点振动的速度 D．波源停止振动时，波立即停止传播二、波的图象 1．图象在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置；用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线。 2．物理意义某一时刻介质中各个质点相对平衡位置的位移。核心突破： 1．振动图象与波动图象的比较两种图象比较内容振动图象波动图象研究对象某一振动质点沿波传播方向所有质点图象意义某一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移图象特点

高中物理-光的干涉

高中物理-光的干涉知识梳理 1.产生稳定干涉的条件：____________________________. 2.相干光源：让一束_____________的单色光（如红色激光束）投射到两条相距很近的平行狭缝S 1和S 2上，再由狭缝S 1和S 2组成了两个振动情况总是__________的光源，这样的波源被称为相干光源. 3.双缝干涉中，如果入射的是单色光，出现___________的干涉条纹，当屏上某点到双缝的路程差恰为__________时，在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为_________时，在该处将出现暗条纹. 4.条纹间距Δx 与波长λ的关系：用不同波长的光做双缝干涉实验时，干涉条纹间的距离Δx 不同，在双缝间距离d 和双缝到光屏的距离l 一定的情况下，波长越长，干涉条纹间的距离越__________；用白光做双缝干涉时，得到彩色干涉条纹，这表明组成白光的各单色光的波长，其中红光波长最______________，紫光波长最_________；Δx 、d 、l 及λ间满足：Δx=______________. 疑难突破推导相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离公式剖析：设两条缝S 1和S 2距离为d ，到光屏的距离为l ，且l d ，P 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，P 到S 1、S 2的距离相等.如图13-2-1所示，从S 1、S 2射出的光波到达P 点经过的路程相等，两列波的波峰（或波谷）同时到达P 点，它们互相加强，在P 点出现亮条纹，叫做中央亮纹.下面我们研究一下离P 点距离为x 的P 1点的情况，P 1到S 1、S 2的距离分别为r 1、r 2，因此从S 1、S 2发出的光波到达P 1点的路程差为r 2－r 1. 图13-2-1 从图中可以看出： r 12=l 2+(x-2d )2,r 22=l 2+(x+2 d )2 两式相减r 22-r 12=（r 2-r 1）（r 2+r 1）=2dx 由于l>>d ，因此r 2+r 1≈2l. 由r 2-r 1= l d x=kλ（k=0，1，2，…）可得：x=?=?-k d l r r )(1 2l d ·λ(k=0,1,2, …),该处出现明条纹. 当k=0时，即图中的P 点，S 1、S 2到达P 点的路程差为零，P 一定是振动加强点，出现明纹，又叫中央亮纹. 当k=1时，为第一级明纹……由对称性可知在P 点的下方也有和P 点上方相对称的明纹. 同理，由r 2-r 1=（2k+1） 2λ（k=0，1，2，…）可得x=（2k+1）l d ·2 λ（k=0，1，2，…），该处出现暗条纹.

高中物理必备知识点波的干涉知识点

第六节波的干涉本节教材分析：波的干涉是波的一种特殊的叠加现象，所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础.教材首先讲了波的叠加现象，即两列波相遇而发生叠加时，对某一质点而言，它每一时刻振动的总位移，都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和. 在学生理解波的叠加的基础上，再进一步说明在特殊情况下，即当两列波的频率相同时，叠加的结果就会出现稳定的特殊图样，即某些点两列波引起的振动始终加强，某些点两列波引起的振动始终减弱，并且加强点与减弱点相互间隔，这就是干涉现象. 由于对干涉现象的理解，需要一定的空间想象力图，可借助图片、计算机模拟，尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象. 教学目标： 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特有的现象. 教学重点：波的叠加原理和波的干涉现象. 教学难点：波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别. 教学方法：实验法、电教法、训练法. 教学用具：实物投影仪、CAI 课件、波的干涉实验仪. 教学过程一、引入 1.什么叫波的衍射？ 2.产生明显的衍射的条件是什么？学生答：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射. 只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能产生明显的衍射现象. 教师：波的衍射研究的是一个波源发出波的情况，那么两列或两列以上的波在同一介质中传播，又会发生什么情况呢？二、新课教学 (一)波的叠加原理［设问］把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上传播，两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？［演示］取一根长绳，两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下，学生观察现象. ［学生叙述现象］现象一：抖动一下后，看到有两个凸起状态在绳上相向传播. 现象二：两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形跟相遇前一样. ［教师总结］两列波相遇后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播，这是波的独立传播特性. ［多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形］相遇前相遇后

光的干涉和衍射的区别与联系

光的干涉和衍射的区别与联系光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一：也是现代光学的基础。如傅立叶光学，全息学，光传输和光波导等理论基础。干涉和衍射现象是一切波动所特有的，也是用于判断某种物质是否有波动性的判据。从理论上分析，干涉和衍射都是光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光，当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和，即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。在我们的日常生活中就有不少的干涉现象，例如，水面上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹，这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。

光的干涉现象的广义定义为“两束（或多束）频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种： (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两个或两个以上的部分使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一

精品高二物理教案_波的干涉

高二物理教案:波的干涉以下是老师为大家整理的关于《高二物理教案:波的干涉》，供大家学习参考！一、预习目标通过预习并且联系生活中的一些实例，达到简单的了解一下波的叠加和干涉，达到感性认识的地步。二、预习内容 1.在介质中常常有几列波同时传播，例如把两块石子在不同的地方投入池塘的水里，就有两列波在水面上传播．两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都能改变原来的运动状态呢？ 2.预习完毕后，用自己的语言描述一下波的叠加这现象。 3.什么叫做波的干涉，两列波发生干涉的条件是什么啊？ 4.用自己的话说一说波的叠加和波的干涉的关系。三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容课内探究学案一、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特有的现象. 二、学习过程 1、波的叠加【演示】在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，就分别有两个凸起状态1和2在绳上相向传播．(参见课本图10－28)我们可以看到，两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响．仔细观察两列相遇的水波，也可以看到两列水波相遇后，彼此穿过，仍然保持各自的运动状态继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样． (1)．位移特点当两个波源产生的两列波在同一介质中传播时，介质中的每个质点都要同时参与两个分运动，在任一时刻，第一列波使某个质点a振动所产生的位移是x1，第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2，则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和．如果位移x1，x2的方向相同，则质点a的振动位移的大小为X= 方向与。

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。

《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-波的衍射与波的干涉

波的衍射与波的干涉波的衍射波的衍射指波在传播过程中，遇到障碍物后，能绕过障碍物；或遇到缝隙时传播方向发生变化的现象。波的衍射与波的干涉都是波的重要特性之一，这是波动与其他运动模式的主要区别。波的衍射图像波的干涉波的干涉指的是，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，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。波的干涉，实际上与波的叠加原理是一致的，只不过波的干涉更加特殊，必须满足相应的条件。而且我们考虑波的干涉时并不是单独一个波形的叠加，而是空间内众多波形的叠加情况。波的干涉的前提条件产生干涉的一个必要条件是，两列波（源）的频率以及振动方向必须相同并且有固定的相位差。如果两列波的频率不同或者两个波源没有固定的相位差（相差），相互叠加时波上各个质点

的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域，因而不能产生稳定的干涉现象，不能形成干涉图样。波的干涉图样波的干涉所形成的图样叫做干涉图样，是非常好的理解波的干涉的工具。下面我们通过波的干涉图样来进一步理解波的干涉。如下图所示，为两个完全相同的波（S1与S2）在平面内的传播。如果用实线来描述波峰，虚线表示波谷。根据波的叠加原理，在平面内图像中的波峰与波峰（以及波谷与波谷）的交汇处，为振动加强点。与之对应的是，波峰与波谷的交汇处，振动削弱。这样，就犹如波的干涉的定义描述的那样：波的干涉指的是，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，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。可能上面的图像太复杂了，不好辨识出来。那么接下来我们通过一部分干涉图像来分析。如下图所示，同样为两个完全相同的波（S1与S2）在平面内的传播。实线来描述波峰的，显然波谷就是相邻的两条实线中间的位置（没有画出来）。

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

高二物理波的干涉与衍射说课稿

高二物理波的干涉与衍射说课稿 A、教材分析【一】在教材中的地位本节内容在《2017年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求，本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象，为后面电磁波及光波的教学打下基础。【二】教材设计流程波的干涉是波的一种特殊的叠加现象，所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象，即两列波相遇而发生叠加时，对某一质点而言，它每一时刻振动的总位移，都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。在学生理解波的叠加的基础上，再进一步说明在特殊情况下，即当两列波的频率相同时，叠加的结果就会出现稳定的特殊图样，即某些点两列波引起的振动始终加强，某些点两列波引起的振动始终减弱，并且加强点与减弱点相互间隔，这就是干涉现象。由于对干涉现象的理解，需要一定的空间想象能力，可借助图片、计算机模拟，尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。【三】教学目标 1、知识目标〔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〕理解干涉现象的形成原理。〔4〕知道干涉现象是波所特有的现象。 2、能力目标〔1〕培养观察、分析、归纳和空间想象能力。〔2〕学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法〔3〕学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法 3、德育目标培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。【四】教学重点干涉条件和干涉图样【五】教学难点干涉现象形成的原理 B、教法分析【一】理论依据为充分表达学生的学习主体地位，准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是：提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段：即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。【二】主要目的充分表达学生的主体地位和作用，让学生在问题中激发兴趣，在问题的争论中辨清问题，在问题的解决中提升能力。【三】主要设想

高二物理电磁波知识点归纳

高二物理电磁波知识点归纳导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理电磁波知识点归纳》的内容，具体内容：在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。高二物理电磁波的发现知识点1、电... 在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。高二物理电磁波的发现知识点 1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场, 即变化的电场产生磁场 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场

均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场 4、电磁场：如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 6、电磁波的特点： (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性 7、赫兹的电火花：赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.，他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。高二物理电磁波谱知识点 1.光的电磁说 (1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同，说明光具有电磁本质 (2)电磁波谱电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线 X射线射线

第1节机械波的衍射和干涉

第1节机械波的衍射和干涉机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生；机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以在真空中传播；机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波；机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。机械波机械振动产生机械波，机械波的传递一定要有介质，有机械振动但不一定有机械波产生。波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中，介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时，机械波不会产生，例如，真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中，波速是不同的。下表给出了0℃时，声波在不同介质的传播速度。

机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如：人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动，理想状态下可看作做能量守恒的运动，阻尼振动为能量逐渐损失的运动。绳波是一种简单的横波，在日常生活中，我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动，就可以看见一个波形在绳子上传播，如果连续不断地进行周期性上下抖动，就形成了绳波。把绳分成许多小部分，每一小部分都看成一个质点，相邻两个质点间，有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后，就会带动第二个质点振动，只是质点二的振动比前者落后。这样，前一个质点的振动带动后一个质点的振动，依次带动下去，振动也就发生区域向远处的传播，从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上红布条，我们还可以发现，红布条只是在上下振动，并没有随波前进。

高二物理机械波知识点总结

高二物理机械波知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理机械波知识点总结》的内容，具体内容：高二物理"机械振动和机械波"这一章是高中物理教学中的难点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。高二物理机械波知识点1、产生机械波的条件：... 高二物理"机械振动和机械波"这一章是高中物理教学中的难点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。高二物理机械波知识点 1、产生机械波的条件： (1)有波源; (2)有介质; 2、机械波的实质：机械波只是机械振动这种运动形式的传播，介质本身不会沿播的传播方向移动; 3、波在传播时，各质点所作的运动形式：在波的传播过程中，各质点只在平衡位置两侧作往复运动，并不随波的前进而前移。 4、波的作用： (1)传播能量; (2)传播信息; 5、机械波的种类： (1)横波：质点的振动方向和播的传播方向垂直，这样的波叫横波。如：水波、绳波、人浪等等; (A)波峰：凸起的最高点叫波峰; (B)波谷：凹下的最低点叫波谷;

(2)纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波; (A)疏部：质点分布最稀疏的部分叫疏部; (B)密部：质点分布最密集的部分叫密部; (C)声波是纵波; 6、机械波的图像：建立一直角坐标系，横轴表示各质点的位置，纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移，联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像; 机械波的图像是正弦曲线; 7、波长：两个相邻的，在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长; (1)波长用表示; (2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长; 8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期)，这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长; 9、波速、波在介质中的传播速度叫波速; (1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离; (2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变); 10、波长、波速、频率间的关系;V=f 11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关; 12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动。高二物理学习方法 (一)预习

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

机械波的干涉和衍射

§6.4 机械波的干涉和衍射教学目标 1、知道波的叠加原理 2、理解波的干涉和衍射现象一、波的干涉和衍射 1、波的叠加原理（动画演示）两列波或几列波相遇时，在两列波或几列波相遇的区域内，任何一个质点振动的总位移都等于两列波或几列波分别引起的位移的矢量和。这个规律叫做波的叠加原理 2、波的独立传播原理几列波相遇之后仍然保持他们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好像没有遇到过其它波一样。 3、波的干涉（动画演示）（1）定义：频率相同的两列波叠加时，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉。形成的图样叫做波的干涉图样。（2）产生稳定干涉现象的条件：频率相同；振动方向相同；有固定的相位差。（3）两列相干波的波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处是振动最强的地方。最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=n λ 波峰与波谷（或波谷与波峰）相遇处是振动最弱的地方。最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即()122+=n λ δ 说明：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。思考：任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？举例说明：请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的干涉现象？干涉是一种特殊的叠加，任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同的波才能发生干涉现象。总结：干涉是波特有的现象。 4、波的衍射（动画演示）（1）定义：波离开直线传播的位置绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。（2）产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。（3）波的衍射现象是波所特有的现象（只有明显与不明显）。思考：请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象？举例说明：例1、俗话说："隔墙有耳"：是声波的衍射现象，既声音绕过障碍物到了耳朵。例2、水波的衍射现象。例3、在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象．例1、如图所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有（ B C ） A 、该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱；

高二物理【波的描述】

2.波的描述学习目标： 1.理解波的图像的意义． 2.能够由波的图像判断传播方向与质点振动方向的关系，由有关信息画出波的图像． 3.会区别波动图像和振动图像．一、波的图像 1．图像的建立如图所示，用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，在xOy平面上，画出各点(x，y)，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了波的图像． 2．图像的物理意义波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个质点离开平衡位置的位移． 3．简谐波波形图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也称为简谐波．简谐波在传播时，介质中各质点在做简谐运动．二、波长、频率和波速 1．波长 (1)定义在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，通常用λ表示． (2)特征

在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长．注意：“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键，二者缺一不可． 2．周期、频率 (1)规律在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率． (2)决定因素波的周期或频率由波源的周期或频率决定． (3)时空的对应性在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长． (4)周期与频率关系周期T与频率f互为倒数，即f＝1 T. 3．波速 (1)定义：波速是指波在介质中传播的速度． (2)公式：v＝λ T＝λf. (3)决定因素机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同． (4)决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．(√) (2)简谐波中各质点做的是简谐运动．(√) (3)波的图像是质点的运动的轨迹．(×) (4)可以根据波的传播方向确定各质点某时刻的运动方向．(√) 2．(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知()

高中物理剖析“波的干涉”

剖析“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，而且振动加强的区域和振动减弱的区域互相间隔出现，这种现象叫做波的干涉现象，所形成的图样叫干涉图样。此概念很抽象，而教材对此概念的讲解比较简单，学生要正确理解这一概念，还要弄清下面几个问题：一. 波的叠加的实质波的叠加实质是运动的合成，在两列波重叠的区域，任何一个质点同时参与两个振动，其位移（或速度）等于两列波分别引起的位移（或速度）的矢量和。例1. 如图1，A、B是两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波，在某一时刻，两列波完全相遇，此时刻两列波引起的各质点位移大小相等，方向相反，所以各质点的位移矢量和是零，好象两列波“消失”。再看速度，此时刻对a质点，两列波引起a的速度方向均向下，根据速度的合成，可知a质点此时刻速度不为零且振动方向向下。同理可判断此时b 的速度为零；c质点的速度也不为零，振动方向向上。图1 二. 产生干涉的必要条件任何两列同类波相遇都会发生叠加，但只有频率相同的两列波相遇才能产生干涉现象，如果两列波的频率不相同，相互叠加时区域中的质点的振幅是随时间变化的，没有振动总是加强或减弱的区域。因而不能产生稳定的干涉现象，不能形成干涉图样。所以波的干涉是一种特殊的叠加，频率相同是产生干涉现象的必要条件。三. 怎样理解振动加强区和振动减弱区在干涉现象中，振动加强是指质点合振动的振幅增大，振动质点的能量增大；振动减弱是指质点合振动的振幅减弱，能量减小。无论是振动加强区域还是振动减弱区域，各质点的振动周期与波源的周期相同，各质点振动的位移是周期性变化的。加强点和减弱点不能理解为位移总是最大的和最小的点，而是振幅增大了和减小了的点。例如，两列沿相反方向传播的振幅相同，频率相同的波在弹性绳上叠加时，出现的图形如图2，图中的A、B、C、D、E各点合振幅是零，是始终静止不动的，是减弱的点。图中的P、Q、R、等各点的振幅最大，是振动加强的点，其位移在周期性的变化。图2

第五节 波的干涉