人教版高中物理选修3-4课件波的衍射和干涉
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人教版物理(选修3-4)课件：12.4波的衍射和干涉(33页)
A．该时刻质点O正处在平衡位置 B．P、N两质点始终处在平衡位置 C．随着时间的推移，质点M向O点处移动 D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位 置
【解析】
波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇的点为振动加
强点，波峰与波谷相遇的点为振动减弱的点，在波的传播方向 上，加强点的连线为加强区，减弱点的连线为减弱区，不管波 如何叠加，介质各质点均在各自的平衡位置附近振动．本题考 查对干涉图样的认识，由图可知，图中O、M为振动加强的 点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A选项错误；N、P 为振动减弱的点，又因两列波振幅相同．因此N、P两点振幅
(2)振动减弱点 如图①所示，以波源S1、S2分别将波峰、波谷传到b点时 开始计时，波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图③甲、 乙所示，当两列波重叠时，质点b同时参与两个振动，合振动 图象如图③丙所示．
①从波源S1、S2发出的两列波传到振动减弱的b点是反相 (即振动步调相反)的，引起b点的振动方向相反，振幅为A＝|A1 －A2|. λ ②两波源S1、S2到振动减弱的b点的距离之差Δx＝(2k＋1) 2 (k＝0,1,2，„)． ③振动减弱的b点并非一定不振动，只是振幅最小，等于 两列波的振幅之差． ④振动减弱的点都在图①中虚线上.
第四节
波的衍射和干涉
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条 件． 2．理解波的叠加原理． 3．知道什么是波的干涉现象及其产生条件． 4．会用波的衍射、干涉现象解释相关问题．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、波的衍射 1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象． 2．发生明显衍射现象的条件：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． 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波 特有的现象．
人教版高二物理选修3-4第十二章1波的衍射和干涉(20张)-PPT优秀课件
列说法中正确的是12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
四、振动加强点与振动减弱点的判断方法
五、波的特有现象
声波、水波、光波都能 发生干涉和衍射现象。
一切波都能发生干涉和衍射现象。 干涉和衍射是波特有的现象。
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
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作业
1.先复习今天所讲基础内容； 2.电子版作业的答案写在作业纸上并且拍照 上传照片到微信群； 3.预习第五节课本并做课后习题。
振动加强点和振动减弱点的理解：不能认为振动加强点的位移始终最大，振动 减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为振动加强点，其实这些点也在 振动着，位移可为零；振幅减小的点为振动减弱点。判断方法有以下两种：
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
三、波的干涉
例3.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图
AD 中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列正确的是（ ）
A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B．a点位移始终处于最大位置 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，
A．两列波同时到达两波源的中点P B．两列波相遇后，P点波峰值可达A1+A2 C D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1+A2的点只有一点，
D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
四、振动加强点与振动减弱点的判断方法
五、波的特有现象
声波、水波、光波都能 发生干涉和衍射现象。
一切波都能发生干涉和衍射现象。 干涉和衍射是波特有的现象。
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
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作业
1.先复习今天所讲基础内容； 2.电子版作业的答案写在作业纸上并且拍照 上传照片到微信群； 3.预习第五节课本并做课后习题。
振动加强点和振动减弱点的理解：不能认为振动加强点的位移始终最大，振动 减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为振动加强点，其实这些点也在 振动着，位移可为零；振幅减小的点为振动减弱点。判断方法有以下两种：
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
三、波的干涉
例3.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图
AD 中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列正确的是（ ）
A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B．a点位移始终处于最大位置 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，
A．两列波同时到达两波源的中点P B．两列波相遇后，P点波峰值可达A1+A2 C D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1+A2的点只有一点，
人教版高中物理选修3-4课件 12 波的衍射和干涉课件
2.关于波的衍射下列说法中正确的是（ AEF ） A．在衍射现象中，波不是沿直线传播的 B．水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象 C．横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射 D．不能发生明显衍射的，必定不是波 E．衍射是一切波的特性 F．波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象
波的干涉
学生思考和探讨 日常生活中常见的波有哪些？请同学们举例。 当两列波相遇会怎样？ 当波遇到障碍物又会怎样？请同学们思考、猜想。
3 ．波的独立性原理
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。
波的独立性原理
二、波的干涉
振动加强 振动减弱
振动加强
振动减弱
振动加强
振动加强 振动减弱
两列波相遇后，在水面上，出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对 平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且 相互隔开。
1. 为什么“未见其人先闻其声”？ 2. 为什么光是直线传播而声波可以发生明显的衍射现象？ 数据：
1. 人耳能听到的声波的频率范围20~20000Hz； 2. 可见光波长范围：0.4~0.7μｍ
注意
1. 一切波都能发生衍射现象，只有明显与不明显的差异。衍射是 波的特有属性。
2. 在满足一定条件时，一切波都可产生明显的衍射现象。波的直 线传播只是衍射不明显时的一种近似。
2. 在障碍物或孔的尺寸不变的情况下改变波长，观 察是否发生明显的衍射现象。
观察一：
狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度 比波长更小时，发生明显衍射。
观察二： 波长与狭缝宽度相差不多时，有明显衍射现象
二、发生明显衍射的条件
物理选修3-4人教版 12.4波的衍射和干涉 (共27张PPT)
再好的种子，不播种下去，也结不出丰硕的果实。书到用时方恨少，事非经过不知难。竹笋虽然柔嫩，但它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。少壮不努力，老大徒伤 不息不向前走，不知路远；不努力学习，不明白真理。用习惯和智慧创造奇迹，用理想和信心换取动力天才在于积累，聪明在于勤奋。奋斗之路越曲折，心灵越纯洁 是要有信心。努力向上的开拓，才使弯曲的竹鞭化作了笔直的毛竹。不要让追求之舟停泊在幻想的港湾，而扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的大海。习惯决定成绩， 惯是成功的保证。逆境是磨练人的最高学府。生命力顽强的种子，从不对瘠土唱诅咒的歌。一个能思考的人，才真是一个力量无边的人。耕耘者的汗水是哺育种子成 刻苦劳动的结果。勤奋加智慧是开启成功大门的钥匙。读书使人成为完善的人。宝剑不磨要生锈；人不学习要落后。必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身 是一份灵感加九十九汗水。只要不放弃努力和追求，小草也有点缀春天的价值。立身以立学为先，立学以读书为本。谦虚是学习的朋友，自满是学习的敌人。赶脚的 是自满。如果可恨的挫折使你尝到苦果，朋友，奋起必将让你尝到人生的欢乐。人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废。一帆风顺，并不等于行驶的是一条平坦 足，过失多小也别忽略。没有风浪，便没有勇敢的弄潮儿；没有荆棘，也没有不屈的开拓者。如果缺少破土面出并与风雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一 志读尽人间书。好习惯成就一生，坏习惯毁人前程。攻城不怕坚，读书莫为难，科学有险阻，苦战能过关。天才就是无止境刻苦勤奋的能力。、聪明出于勤奋，天才 以征服世界上任何一座高峰！茂盛的禾苗需要水分；成长的少年需要学习。立志宜思真品格，读书须尽苦功夫。不要嘲笑铁树。为了开一次花，它付出了比别的树种 荒于嬉；行成于思，毁于随。我们要有恒心，尤其要有自信心。不去耕耘，不去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。 无知。骄傲是失败的开头，自满是智慧的尽头。过于欣赏自己，就发现不了别人的优点；过于赞赏别人的优点，就会看不见自己的长处。做人可以不高尚，但不能无 不能卑鄙；头脑可以不聪明，但不能糊涂；生活可以不乐观，但不能厌世；交友可以不慷慨，但不能损人。用知识的浪花去推动思考的风帆，用智慧的火星去点燃思 去创造美好的生活，用科学的力量去强劲腾飞的翅膀！每一个人都拥有生命，却并非每个人都能读懂生命；每一个人都拥有头脑，却并非每一个人都能善用头脑。只 人，才算得上真正拥有你可以不高尚，但不能无耻；你可以不伟大，但不能卑鄙；你可以不聪明，但不能糊涂；你可以不博学，但不能无知；你可以不交友，但不能 不能厌世；你可以不慷慨，但不能损人；你可以不追求，但不能嫉妒；你可以不进取，但不能倒退。健康的才是美丽的，合适的才是最好的，常新的才是迷人的，平 才是长久的，真实的才是永恒的。有一个清醒的头脑比有一个聪明的头脑更重要；有一种良好的习惯比有一种熟练的技巧更实用；有一股青春活力比有一副健全的臂 胆识比有一门知识更强劲。有了成绩要马上忘掉，这样才不会自寻烦恼；有了错误要时刻记住，这样才不会重蹈覆辙；有了机遇要马上抓住，这样才不会失去机会； 样才能迎刃而解。你可以用投机的方式赚到财富，却无法从财富中获得满足；你可以用欺骗的方法获得女友，却无法从女友心中获得爱情；你可以用作弊的手段获取 得知识；你可以用金钱买到荣誉，却无法从百姓口中获得名声。人可以不美丽，但要健康；人可以不伟大，但要快乐；人可以不完美，但要追求。有的人不管年纪多 不管是荣是辱，却波澜不惊；有的人不管是富是贫，却朴实为人；有的人不管受讥遭讽，却依然阔步前行；有的人不管自己位有多卑，却永远惦念着祖国母亲！感动 个眼神可能让你忆念一世；一次资助可能让你感动一生；一句祝福可能让你温馨一世；一点宽容可能让你感激终生。、最美的不一定是最可爱的，最可爱的才是最美 适的；最合适的才是最好的；最高大的不一定是最受尊敬的，最受尊敬的才是最高大的；最优美的不一定是最动听的，最动听的才是最优美的。如果你盼望明天，那 希望辉煌，那么你须脚不停步。宠爱的出发点是爱，落脚点却是恨；嫉妒的出发点是进，落脚点却是退；梦幻的出发点是绚（烂），落脚点却是空；贪婪的出发点是 造世界，得先改造自己；要成就事业，得先劳苦自身；要胜利登顶，得先奋力攀登生活加减法：知识要递增，烦恼要递减；友情要递增，怨恨要递减；善心要递增， 失信要递减；肚量要递增，妒量要递减。脚步要递增，烟酒要递减。如果你想快点成名，那么就得慢点睡觉；如果你想快点长智，那么就得慢点骄傲。如果你想慢点 习；如果你想慢点淘汰，那么就得快点迈步虽然我们不能决定自己生命的长度，但可以拓宽它的宽度；虽然我们不能改变容貌，但可以展现笑容；虽然我们不能控制 虽然我们不能预知明天，但可以把握今天；虽然你不能样样顺利，但你可以事事尽力。只有使自己自卑的心灵自信起来，弯曲的身躯才能挺直；只有使自己懦弱的体 才能迈开；只有使自己狭隘的心胸开阔起来，短视的眼光才能放远；只有使自己愚昧的头脑聪明起来，愚昧的幻想才能抛弃！我们缺少的不是机遇，而是对机�
2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件
留意：一切波都能发生衍射，而要发生明 显的衍射现象须满足上述条件，当不满足 上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是 衍射现象不明显，不易被我们观看到
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后，各列波独立传播
2、波叠加原理：
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加，使某些区 域的振动加强，有些区域的振动减弱，并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔， 这种现象叫做波的干预，形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样．而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样，则需要满足确定 的条件．
——减弱 ——加强
〔n＝0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻，，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相，遇经，过经半过个半周个期周，期就，变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波，谷在这相一遇点．，波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的， 质时点，振质动点的的振位幅移等最于大两，列等波于的两振列幅波之的差振，幅假之设和两；列 波因的此振在幅这一一样点，，质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强，点水，面保 持质安点静的．振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来，为振动加强区； 相应的振动最不猛烈或静止的质点连起来，为振动减 弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
留意： 〔1〕振动加强的区 域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始 终减弱． 〔2〕振动加强〔减 弱〕的区域是指质点 的振幅大〔小〕，而 不是指振动的位移大 〔小〕，由于位移是 在时刻变化的．
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后，各列波独立传播
2、波叠加原理：
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加，使某些区 域的振动加强，有些区域的振动减弱，并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔， 这种现象叫做波的干预，形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样．而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样，则需要满足确定 的条件．
——减弱 ——加强
〔n＝0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻，，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相，遇经，过经半过个半周个期周，期就，变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波，谷在这相一遇点．，波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的， 质时点，振质动点的的振位幅移等最于大两，列等波于的两振列幅波之的差振，幅假之设和两；列 波因的此振在幅这一一样点，，质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强，点水，面保 持质安点静的．振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来，为振动加强区； 相应的振动最不猛烈或静止的质点连起来，为振动减 弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
留意： 〔1〕振动加强的区 域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始 终减弱． 〔2〕振动加强〔减 弱〕的区域是指质点 的振幅大〔小〕，而 不是指振动的位移大 〔小〕，由于位移是 在时刻变化的．
高中物理人教版(选修3-4)第十二章机械波第4节波的衍射和干涉+课件+(32张)(32张)
B
S1
S2
观察不到衍射现象．
6.下列关于波的衍射的说法正确的是
( BD )
A.衍射是一切机械波特有的现象
B.对同一列波,缝或孔(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.声波容易发生衍射是由于声波波长较 大
7.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振 子的频率是5HZ,水波在槽中的传播速度 为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小
两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变 各自的运动特征呢？
二、波的叠加
1.波的独立性原理 两列波相遇后，仍保 持各自的运动状态， 继续传播，它们都彼 此没有受到影响．
2.波的叠加原理
在几列波重叠的区域里，介质的质 点同时参与这几列波引起的振动，质点 振动的位移等于这几列波单独传播时引 起的位移的矢量和．
例1 下列关于两列波相遇时叠加的说法正 确的是（） A、 相遇后，振幅小的一列波振幅将小减
小，振幅大的一列波振幅将增大 B、 相遇以后，两列波的振动情况与相遇
前完全相同 C、 在相遇区域，任一点的总位移等于两
列波分别引起的位移的矢量和 D、 几个人在同一房间说话，相互间听得
清楚，这说明波在相遇时互不干扰
实验一：波长一定的水波通过宽度不同的狭缝
现象：水波绕过小孔或障碍物继续 传播．
•1、人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的交给学生。 •2、一个人的知识如果只限于学校学习到的那一些，这个人的知识必然是十分贫乏的2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 4:14:29 PM •3、意志教育不是发扬个人盲目的意志，而是培养合于社会历史发展的意志。 •4、智力教育就是要扩大人的求知范围 •5、最有价值的知识是关于方法的知识。 •6、我们要提出两条教育的诫律，一、“不要教过多的学科”；二、“凡是你所教的东西，要教得透彻”2021年10月2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 •7、能培养独创性和唤起对知识愉悦的，是教师的最高本领2021/10/162021/10/16October 16, 2021 •8、先生不应该专教书，他的责任是教人做人；学生不应该专读书，他的责任是学习人生之道。2021/10/162021/10/162021/10/162021/10/16
高二物理人教版选修3-4 课件：第十二章 4 波的衍射和干涉
答案:两列波相遇叠加时,加强点的振幅为两列波振幅之和,即为 2A,减弱点的振幅为两波振幅之差等于零,即不再振动,加强点是以 振幅 2A 在平衡位置附近振动,并不是一直保持最大位移 2A 不变。
2.波的干涉 (1)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。形成的图样常常称为干涉图样。 (2)产生干涉的两个必要条件:两列波的频率必须相同和两个波 源的相位差保持不变。 (3)一切波都能发生干涉,干涉是波特有的现象。 预习交流 3 旋转一只敲响的音叉,会听到声音时大时小,说明产生了干涉,但 两个人一起说话,旁边走动的人为什么听不到声音忽大忽小? 答案:音叉的两个臂完全相同,产生同频率的声波,能相互干涉, 而两个人讲话的频率不可能相同且不断变化,所以不能干涉。
一、
波的衍射现象
知识精要 1.关于衍射的条件 应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以 发生衍射。 衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟 波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。 2.波的衍射实质分析 波传到小波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方 向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
A.此时能观察到明显的衍射现象 B.挡板前后波纹间的距离相等 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,能更明显地观察到波的 衍射现象
思路分析:解答此题时要求对波产生明显衍射现象的条件,以及 波长、频率、波速之间的关系有正确的认识。
解析:波能产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波 长小或差不多。 从题图中可看出孔 AB 的尺寸小于一个波长,所以此 时能观察到明显的衍射现象,选项 A 正确;因为穿过挡板间的小孔后 波速不变,频率不变,所以波长也不变,选项 B 正确;若将孔 AB 扩大, 有可能不满足产生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的 衍射现象,选项 C 正确;若使波源的频率增大,由于波速不变,所以波 长变小,有可能不满足产生明显衍射现象的条件,则有可能观察不到 明显的衍射现象,选项 D 错误。
2.波的干涉 (1)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。形成的图样常常称为干涉图样。 (2)产生干涉的两个必要条件:两列波的频率必须相同和两个波 源的相位差保持不变。 (3)一切波都能发生干涉,干涉是波特有的现象。 预习交流 3 旋转一只敲响的音叉,会听到声音时大时小,说明产生了干涉,但 两个人一起说话,旁边走动的人为什么听不到声音忽大忽小? 答案:音叉的两个臂完全相同,产生同频率的声波,能相互干涉, 而两个人讲话的频率不可能相同且不断变化,所以不能干涉。
一、
波的衍射现象
知识精要 1.关于衍射的条件 应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以 发生衍射。 衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟 波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。 2.波的衍射实质分析 波传到小波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方 向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
A.此时能观察到明显的衍射现象 B.挡板前后波纹间的距离相等 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,能更明显地观察到波的 衍射现象
思路分析:解答此题时要求对波产生明显衍射现象的条件,以及 波长、频率、波速之间的关系有正确的认识。
解析:波能产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波 长小或差不多。 从题图中可看出孔 AB 的尺寸小于一个波长,所以此 时能观察到明显的衍射现象,选项 A 正确;因为穿过挡板间的小孔后 波速不变,频率不变,所以波长也不变,选项 B 正确;若将孔 AB 扩大, 有可能不满足产生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的 衍射现象,选项 C 正确;若使波源的频率增大,由于波速不变,所以波 长变小,有可能不满足产生明显衍射现象的条件,则有可能观察不到 明显的衍射现象,选项 D 错误。
人教版高中物理选修3-4课件《12.5波的干涉和衍射》
3．衍射是波特有的现象
一切波遇到障碍物都能发生衍射．
下列哪些波在传播过程中遇到宽度为15cm的障碍物时, 能发生明显的衍射现象() ABD A．波长为15cm的水波 B．频率为17Hz的次声波 C．频率为2×106Hz的超声波 D．波长为1kHz的声波
2．发生明显衍射现象的条件 显著衍射条件：当孔(缝或障碍物)的宽度尺寸跟波长相 差不多，或比波长更小时，才能发生显著的衍射现象． 显著：是指波经过小孔（缝或障碍物）绕到障碍物后边， 更偏离原直线传播方向，进入更大的区域． 但波经过小孔（缝或障碍物）后，能量相对较弱且分布 在更大的区域，故振幅变小，而不易观察．
如下图(甲)所示,两列相同的 波相向传播,当它们相遇时,图 (乙)中可能的波形是() B A.a和bB.b和c C.c和dD.d和a
二．波的干涉
1.波的干涉现象：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，振动加强和振动减 弱的区域的位置稳定，而且相互间隔．这种现象叫做波 的干涉．
如图,水平面有A、B两个振动情况完全相同的波源,在A、 B连线的中垂线上有a、b、c三点.已知某时刻a点是两波 峰相遇点,c点是两波谷相遇点,b介于a、c之间,如图所示, 下列说法正确的是() D A.a是振动加强的点,c是振动减弱的点 B.a、c都是振动加强的点,b是振动减弱的点 C.a、c点此时刻振动加强,经过一段时间后变为振动减弱 的点,b点可能成为振动加强的点 D.a、b、c都是振动加强的点
两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿+x和-x传播, 则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是 x=_4_、__8__的点,振幅最小的是x=_2_、__6__的点
问题：通过窗户、门缝，坐在教室里我们都能能听见外 面的声音，而并不是正对着窗户和门缝的同学。这个现 象说明什么？
一切波遇到障碍物都能发生衍射．
下列哪些波在传播过程中遇到宽度为15cm的障碍物时, 能发生明显的衍射现象() ABD A．波长为15cm的水波 B．频率为17Hz的次声波 C．频率为2×106Hz的超声波 D．波长为1kHz的声波
2．发生明显衍射现象的条件 显著衍射条件：当孔(缝或障碍物)的宽度尺寸跟波长相 差不多，或比波长更小时，才能发生显著的衍射现象． 显著：是指波经过小孔（缝或障碍物）绕到障碍物后边， 更偏离原直线传播方向，进入更大的区域． 但波经过小孔（缝或障碍物）后，能量相对较弱且分布 在更大的区域，故振幅变小，而不易观察．
如下图(甲)所示,两列相同的 波相向传播,当它们相遇时,图 (乙)中可能的波形是() B A.a和bB.b和c C.c和dD.d和a
二．波的干涉
1.波的干涉现象：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，振动加强和振动减 弱的区域的位置稳定，而且相互间隔．这种现象叫做波 的干涉．
如图,水平面有A、B两个振动情况完全相同的波源,在A、 B连线的中垂线上有a、b、c三点.已知某时刻a点是两波 峰相遇点,c点是两波谷相遇点,b介于a、c之间,如图所示, 下列说法正确的是() D A.a是振动加强的点,c是振动减弱的点 B.a、c都是振动加强的点,b是振动减弱的点 C.a、c点此时刻振动加强,经过一段时间后变为振动减弱 的点,b点可能成为振动加强的点 D.a、b、c都是振动加强的点
两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿+x和-x传播, 则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是 x=_4_、__8__的点,振幅最小的是x=_2_、__6__的点
问题：通过窗户、门缝，坐在教室里我们都能能听见外 面的声音，而并不是正对着窗户和门缝的同学。这个现 象说明什么？
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方向传播(图中虚线所示)，这两列波的
频率相同，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4、最8小的是x=
的点。
2、6
例3．如图所示，在x轴上的P、Q两点位 置上有两个频率相同、振动方向也相 同的相干波源，它们激起的机械波长 是2m，P、Q两点的横坐标分别是xp=1m， xQ=6m，那么在y轴上从-∞へ+∞的位置 上会出现振动减弱的区域有多少个?
二、发生明显衍射现象的条件
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
注意：
一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现 象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍 射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不 易被我们观察到
课堂小结
1.衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象 2.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异 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,仅是发生明显衍射的条件 4.一般情况下波长较大的波容易产生显著的衍射 现象 5.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在孔 或障碍物后传播,于是就出现了偏离直线传播方向 的衍射现象 6.当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出, 但由于能量的减弱,衍射现象不容易观察到
B、只要是波就能产生稳定的干涉。
C、不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频 率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉。 D、波的干涉是波叠加的特例
3当两列水波发生干涉时，如果两列波的 波峰在P点相遇，下列说法正确的有：
A质点P的振动始终是加强的 B质点P的振幅最大 C质点P的位移始终最大 D质点P的位移有时候为零。
• 产生干涉的条件：a.频率必须相等。b.振动方 向一致（同类波）c.相差恒定
4、对振动加强区和振动减弱区的判断：
二波的干涉
假设在两列波的叠加区域有一个P点，它 到两列波源的距离分别为S1、S2，两列波 的波长为λ 。
振动加强点的位置：
P点到两列波的波源的距离差等于波 长的整数倍，半个波长的偶数倍。
• 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波 的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波 谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动 始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的 振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动 的振幅就等于零，水面保持平静．
• 把相应的振动最激烈的质点连起来，为振 动加强区；相应的振动最不激烈或静止的
答案ABD
4、如图所示两个频率与相位、振幅均相同的波的干
涉图样中，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的
结果正确的描述是() B
A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰 B．B点在干涉过程中振幅始终为零 C．两波在B点路程差是波长的整数倍 D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰
D
B A C
A、相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的 一列波将加强。 B、相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同。
C、在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别 引起是位移的矢量和。 D、几个人在同一房间说话，相互间听得很清楚， 这说明声波在相遇时互不干扰。
2、关于波的干涉，下列说法正确的是（）CD A、只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉。
例4：如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和 BD是两块挡板，AB是一个孔，O为波源，图
中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条 相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长， 则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的
是（） A．B、C.
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不
s1 - s2
2n
2
（n=0,1,2,3,4……）
振动减弱点的位置：
P点到两列波的波源的距离差等于半 个波长的奇数倍。
s1 - s2
2n
1
2
（n=0,1,2,3,4……）
2 在同一均匀介质中有S1、S2两个波源，这两 个波源的频率相同。S1、S2相距两个波长，B 点为S1、S2直线的中点，今以B为圆心以R＝ λ 为半径画圆，问在该圆周
到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率 增大，能更明显地观察衍射现象
一、波的叠加
• 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．
波叠加原理：
• 几列波在同一介质中传播，在介质中某 一点（或某一区域）相遇时，每一列波 都能够保持各自的状态继续沿着原来的 方向向前传播，彼此之间互不影响，好 像没有遇到另一列波一样，在它们重叠 的区域里，介质的质点同时参与这几列 波所产生的振动，每一质点仍然是在各 自的平衡位置附近做振动．质点振动的 位移等于这几列波单独传播时引起的位 移的矢量和．
质点连起来，为振动减弱区．振动加强区
和振动减弱区是相互隔开的．注意：
（1）振动加强的区 域振动始终加强， 振动减弱的区域振 动始终减弱．
（2）振动加强（减 弱）的区域是指质 点的振幅大（小）， 而不是指振动的位 移大（小），因为 位移是在时刻变化 的．
3、产生干涉的条件
• 两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图 样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉 图样，则需要满足一定的条件．
例1.下列现象或事实属于衍射现象
的是() C
A.风从窗户吹进来
B.雪堆积在背风的屋后
C.水波前进方向上遇到凸出水面的 小石子,小石子对波的传播没有影 响.
D.晚上看到水中月亮的倒影
例2.下列关于波的衍射的说法正确 的是()BD
A.衍射是一切机械波特有的现象
B.对同一列波,缝或孔(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.声波容易发生衍射是由于声波 波长较大
例3.在水波槽的衍射实验中,若打击 水面的振子的频率是5HZ,水波在 槽中的传播速度为0.05m/s,为观 察到显著的衍射现象,小孔直径d 应为() D
A. 10cm
B. 5cm
C. d>1cm
D. d<1cm
5个
A
上（S1、S2两点除外）共
有几个振动加强点。
S1
解：设A点为振动加强 点，则有
α
B
S2
|S1A－S2A|＝nλ
由图中可知：n＝0或n＝1
答案6个
三、波的特有现象
实验：声波也能发生干涉
声波、水波、光波都能发生 干涉和衍射现象。
一切波都能发生干涉和衍射现象。 干涉和衍射是波特有的现象。
随堂练习
1、下列两列波相遇时叠加的说法正确的是（）BCD
• 干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫 做干涉点是两列波的 波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷 和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时， 质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因 此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质 点的振动最激烈.
S1
S2
5、水面上有A、B两个振动情况完全相同的振动源， 在A、B连线的中垂线上有三个点a、b、c，已知某时 a点是两列波波峰和波峰相遇点，c点是与a点最近的 波谷和波谷相遇点，b处在a、c之间，如下图，以下
说法正确的是：（） C
A
B
A：a振动加强，c点振动减弱
B：a、c点振动加强，b点振动减弱
C:a、b、c点振动都加强
a
D：a、c点振动加强，b点振动不确定
b
c
例1.如图所示两列波相向传播，当 它们相遇时在图所示的甲、乙、丙、
丁中，可能的是() A
甲
乙
丙
丁
A．图乙、丙B．图甲、乙 C．图乙、丙、丁D．图甲、乙
例2．如图所示，两列简谐波均沿x轴传
播，传播速度的大小相等，其中一列沿
x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x
二、波的干涉
• 点击下图看水波的干涉
由此可知：
• 这两列波相遇后，在振动着的水面上，出现了 一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的 区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上 的位置是固定的，而且相互隔开．
1、波的干涉
• 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，而且振动加强和振动减弱的区域 相互隔开的现象叫做波的干涉．
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12.4波的衍射和干涉
吴老师
一、波的衍射
波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射 说明：
1.一切波都能发生衍射 2.衍射是波特有的现象
二、发生明显衍射现象的条件
结论： 1.窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象 2.窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显 3.窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将直线传 播，观察不到衍射现象