第三节 波的干涉和衍射教案

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波的干涉和衍射学案

波的干涉和衍射学案

波的干涉和衍射学案_【学习目标】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;知道衍射是波的特有现象。

2、知道波的叠加原理。

知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象;知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道什么是波的干涉现象和干涉图样,知道干涉现象的特点;知道干涉现象也是波特有的现象。

【自主探究】知识点一、波的衍射阅读课本P32,完成以下问题实验:水槽里放一块挡板作为障碍物,改变障碍物大小。

观察水波是否能够绕过障碍物。

波能够绕过障碍物继续传播,这种现象叫做________ ____。

实验说明:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________,或者比波长_____时,才能观察到明显的衍射现象.这就是波发生明显衍射现象的条件。

【说明】①衍射现象总是存有的,只有明显与不明显的差异。

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;波长越,衍射现象越明显。

②一切波都能发生衍射,衍射是波________的现象。

在满足一定条件时,一切波都能够发生明显的衍射。

“特有”是指凡是波都有。

所以,衍射现象是判断是否具有波动性的依据之一。

③当孔的尺寸远小于波长时即使衍射十分突出,但因为能量的减弱,衍射现象不容易观察到。

例1.以下关于波的衍射的说法,准确的是()A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象B.当障碍物的尺寸比波长大的多时,衍射现象很明显C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显D.对通常的讲话声来说,尺寸为1m左右的障碍物能发生明显的衍射现象练习1. 请你解释“闻其声而不见其人”是什么原因?知识点二、波的叠加阅读课本P33第1-3自然段及实验思考并回答以下问题1、波的独立性特点:两列波相遇后彼此_______,仍然___________的运动状态,继续传播,就象________跟另一列水波_________一样。

2、位移特点:几列波相遇时,在其重叠的区域里,介质质点同时参与几列波引起的_____,质点的______等于这几列波单独传播时引起的_____________。

《波的衍射与干涉》教学设计

《波的衍射与干涉》教学设计

《波的衍射与干涉》教学设计《波的衍射和干涉》教学设计【教材分析】衍射和干涉是波特有的现象,是学生学习光的衍射和干涉的基础,原理很抽象,本节内容须从实验的角度加强感知,避免从理论上进行讨论。

【学情分析】首先学生经过之前的物理学习,尤其是力学的学习,已经具备了一定的观察、分析、总结的逻辑思维能力。

波的衍射和干涉在生活中非常容易被忽视,学生缺乏感性认识基础。

【教学目标】1.知识与技能①知道波的衍射和明显衍射的条件;②了解波的叠加原理;③认识波的干涉学习和干涉图样;④知道发生明显干涉现象的必要条件;⑤知道衍射和干涉是波特有的现象。

2.过程与方法①通过观察水波衍射现象和观察不同缝宽波的衍射,以及水波前进方向上放置不同大小障碍的实验让学生知道波的衍射现象及明显衍射的条件;②通过观察水波干涉的实验,使学生知道波的干涉现象和干涉条件。

3.情感态度与价值观①通过对生活中自然的观察,培养学生热爱生活、细心观察周围实物的习惯;②通过从自然现象到科学实验的过度,使学生发现学习物理的乐趣,激发学生学习物理的热情;③通过提问—猜想—实验—总结来培养同学们科学探究的方法和精神。

【重点和难点】重点:波的衍射和干涉的概念;产生明显衍射的条件及干涉的条件;难点:波的衍射和干涉的概念;产生明显衍射的条件及干涉的条件。

【设计思想】衍射和干涉是波特有的现象,学生学习波的传播后最早接触的现象,所以应给学生充分的直观感受,结合生活中见到的自然现象、实验演示让学生认识波的衍射和干涉。

结合本课内容特点,本节教学设计的主导思想是采用以教师启发引导为主的探究式教学。

【教学策略与手段】本节主要采用教师启发、引导学生观察、分析、总结自然现象、实验现象为主的探究式教学并利用电化教具多媒体的教学手段来辅助教学,以便突破教学难点。

【课前准备】教师教学准备①上课所用的教学课件。

②实验所需的器材:水波演示仪,衍射演示相关零部件。

【教学过程】一、创设问题情境,引出探究问题教师提问:请学生回顾之前学习的波的类型,并举实例学生回答:横波-水波,纵波-声波教师提问:请学生阐述生活经验,当教室门打开时,一人在教室里远离门口的位置说话,门外的人能否听见?学生回答:能教师提问:之前我们研究了横波与纵波的传播方式,它们通常都沿直线传播,那么刚刚的情况中,声波是沿直线传播的吗?学生回答:不是?教师提问:那么声波转弯了,它绕过障碍了。

波的干涉与衍射教案

波的干涉与衍射教案

波的干涉与衍射教案一、教学目标1.知识与能力目标:(1)了解波的干涉与衍射的概念;(2)掌握干涉和衍射的条件;(3)了解干涉与衍射现象的应用。

2.过程与方法目标:(1)通过实例解释干涉与衍射现象;(2)运用实验和观察方法,研究干涉和衍射现象;(3)培养学生动手实验和观察的能力。

3.情感目标:(1)培养学生的观察和实验的兴趣;(2)引导学生对波的干涉与衍射现象的好奇心和求知欲。

二、教学重点与难点1.教学重点:(1)波的干涉与衍射的概念与条件;(2)干涉与衍射现象的实际应用。

2.教学难点:(1)干涉与衍射现象的实验方法和观察问题;(2)干涉与衍射现象的应用。

三、教学过程1.教师引入(1)运用教学实例和问题引导学生:-你们是否曾经注意到曲面水波的形状?-你们是否曾经看到光线照射到细缝后产生的彩虹效果?通过这些问题引导学生思考,进入本课的学习主题。

(2)教师简要介绍本课的学习目标。

2.学习与探究(1)学生小组合作:学生分小组,自由讨论并回答以下问题:-什么是波的干涉现象,有哪些条件?-什么是波的衍射现象,有哪些条件?-举例说明干涉与衍射现象的实际应用。

(2)小组展示:各小组派一名代表汇报小组讨论的结果,并进行整体讨论,教师解答存在的问题。

3.实验操作(1)波的干涉实验:-实验仪器:波源、屏幕、细缝、测量器具等;-实验步骤:1.将波源和屏幕固定在恰当位置。

2.用细缝光源照射屏幕,观察干涉现象。

3.调整细缝的宽度和距离,观察干涉带的变化。

-实验记录:学生记录实验步骤和观察结果,并进行分析和总结。

(2)波的衍射实验:-实验仪器:波源、屏幕、细缝、测量器具等;-实验步骤:1.将波源和屏幕固定在恰当位置。

2.用细缝光源照射屏幕,观察衍射现象。

3.调整细缝的宽度和距离,观察衍射图样的变化。

-实验记录:学生记录实验步骤和观察结果,并进行分析和总结。

4.结果分析(1)学生讨论干涉与衍射实验的结果,并分析其原因。

(2)教师对学生的结果进行指导和总结。

《波的衍射和干涉》 说课稿

《波的衍射和干涉》 说课稿

《波的衍射和干涉》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“波的衍射和干涉”。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“波的衍射和干涉”是高中物理选修3-4 机械波这一章节的重要内容。

它是在学生已经学习了波的形成和传播、波的图象等知识的基础上,进一步研究波的特性。

这部分内容不仅是对前面知识的深化和拓展,也为后续学习光的波动性等内容奠定了基础。

教材首先通过生活中的实例引入波的衍射现象,让学生有一个直观的感受。

然后通过实验和理论分析,阐述了波的衍射条件和特点。

在波的干涉部分,教材重点讲解了干涉现象产生的条件、干涉图样的特点以及干涉条纹间距与波长等物理量的关系。

通过这部分内容的学习,有助于培养学生的观察能力、逻辑思维能力和科学探究精神。

二、学情分析学生在之前的学习中已经对机械波有了一定的认识,但对于波的衍射和干涉这两个较为抽象的概念,理解起来可能会有一定的困难。

此外,学生在实验设计和数据分析方面的能力还有待提高。

因此,在教学过程中,要注重引导学生观察实验现象,通过类比、推理等方法帮助学生理解抽象的概念,同时要加强对学生实验能力的培养。

三、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解波的衍射现象和衍射条件。

(2)掌握波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。

(3)会运用波的干涉原理分析和解决相关问题。

2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。

(2)经历探究波的衍射和干涉规律的过程,培养学生的科学探究能力和创新思维。

3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。

(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

四、教学重难点1、教学重点(1)波的衍射条件和衍射现象的特点。

(2)波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。

2、教学难点(1)对波的衍射现象的理解和分析。

波的干涉和衍射 说课稿 教案 教学设计

波的干涉和衍射   说课稿   教案  教学设计

波的衍射和干涉学习目标1.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。

知道衍射现象是波特有的现象,知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。

2.了解波的叠加原理。

通过实验认识波的干涉现象和波的干涉图样。

3.知道干涉现象是波所特有的现象。

知道波发生干涉现象的必要条件。

重点难点重点难点:波的衍射的定义及发生明显衍射现象的条件;波的叠加原理、波的干涉现象、产生干涉的条件及有关计算。

教学建议:衍射和干涉是波特有的现象,也是学生后面学习光的衍射的基础。

对于波的衍射,教学的关键仍在于实验的演示、观察和对实验现象的分析。

为了有助于对实验现象的分析和研究,可以在观察真实现象的同时,利用课件进行模拟,以便于使学生对衍射留下更加清晰的印象。

在波的干涉学习中,从波叠加的一般原理到满足相干条件下的干涉现象,学生对“波是振动形式的传播”的理解得到加深,其中波的相干条件是学习的难点。

导入新课:泰山佛光是岱顶奇观之一。

每当云雾弥漫的清晨或傍晚,游人站在较高的山头上顺光而视,就可能看到缥缈的雾幕上,呈现出一个内蓝外红的彩色光环,这个光环将整个人影或头影映在里面,恰似佛像头上五彩斑斓的光环,故得名“佛光”或“宝光”。

你能解释这种现象吗?1.波的衍射(1)定义:波可以①绕过障碍物而继续传播的现象叫作波的衍射。

(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②相差不多,或者比波长③更小时,才能发生明显的衍射现象。

(3)衍射是波特有的现象,故一切波均可发生衍射现象。

“闻其声而不见其人”是④声波的衍射。

2.波的叠加大量的事实和实验表明,几列波相遇时能保持各自的⑤运动特征继续传播,在它们重叠的区域里,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时⑥引起的位移的矢量和,这就是波的叠加原理。

3.波的干涉(1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的⑦振幅增大,某些区域的⑧振幅减小,这种现象叫作波的干涉。

高中物理第2章机械波第3节波的干涉和衍射教案鲁科版选修3-4

高中物理第2章机械波第3节波的干涉和衍射教案鲁科版选修3-4

第3节波干预和衍射课堂互动三点剖析一、波叠加原理和干预现象波叠加:几列波在相遇时能够保持各自运动状态继续传播,在它们重叠区域里,介质质点同时参与这几列波引起振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起位移矢量和.两列波要产生干预,频率一样是首要条件.振动加强或振动减弱判断有以下两种判断法:振动情况完全一样两波源产生波叠加时,加强、减弱条件如下:设点到两波源距离差为Δr,那么当Δr=2k·λ/2时为加强点;当Δr=〔2k+1〕·λ/2时为减弱点〔k=0,1,2,…〕.假设两波源振动步调相反,那么上述结论相反.假设某点总是波峰与波峰〔或波谷与波谷〕相遇,该点为加强点.假设总是波峰与波谷相遇,那么为减弱点.【例1】如图2-3-1所示,沿一条直线相向传播两列波振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现波形是图2-3-2所示〔〕图2-3-2解析:当两列波前半个波形〔或后半个波形〕相遇时,根据波叠加原理,在前半个波形〔或后半个波形〕重叠区域内所有质点振动合位移为零,而两列波后半个波形〔或前半个波形〕保持不变,B正确.当两列波完全相遇时〔即重叠在一起〕,由波叠加原理可知,所有质点振动位移均等于每列波单独传播时引起位移矢量和,使得所有质点振动位移加倍.C正确. 答案:BC二、波衍射1.衍射是波特有现象,一切波都会产生衍射现象,当波碰到障碍物时,衍射现象总是存在,只是有明显有不明显而已.平常见到某些波,用肉眼直接观察,几乎看不到衍射现象,并不是没发生衍射现象,只是不太明显,这是由于障碍物太大缘故.实验事实说明,对同一列波而言,障碍物或孔尺寸越小衍射越明显.障碍物或孔尺寸比波长小,或跟波长差不多.〔1〕障碍物或孔尺寸大小,并不是决定衍射能否发生条件,仅是衍射现象是否明显条件.一般情况下,波长较大波容易产生显著衍射现象.〔2〕波传到小孔〔或障碍物〕时,小孔〔或障碍物〕仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率波〔称为子波〕在孔后传播,于是,就出现了偏离直线传播衍射现象.〔3〕当孔尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于衍射波能量很弱,衍射现象不容易观察到.【例2】以下关于波衍射说法正确是〔 〕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解析:1.7 cm 到17 m 之间,一般常见障碍物或孔大小可与之相比,正是由于声波波长较大,声波容易发生衍射现象,所以选项D 也是正确.答案:ABD各个击破类题演练1关于波叠加和干预,以下说法中正确是〔 〕A.两列频率不一样波相遇时,因为没有稳定干预图样,所以波没有叠加B.两列频率一样波相遇时,振动加强点只是波峰与波峰相遇点C.两列频率一样波相遇时,如果介质中某点振动是加强,某时刻该质点位移s 可能是零D.两列频率一样波相遇时,振动加强质点位移总是比振动减弱质点位移大解析:根据波叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A 错.两列频率一样波相遇时,振动加强点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B 错.振动加强点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零时刻,所以选项C 正确,选项D 错误.答案:C变式提升1在同一介质中两列频率一样、振动步调一致横波互相叠加,那么〔 〕41T 后恰好回到平衡位置,因而该点振动是先加强,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解析:振动加强点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,位移是变化,所以选项B 错误. 答案:ACD类题演练2如图2-3-3是观察水面波衍射实验装置,AC 和BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波源,图中已画出波源所在区域波传播情况,每两条相邻波纹〔图中曲线〕之间距离表示一个波长,那么波经过孔之后传播情况,以下描述中正确是〔 〕图2-3-3C.如果将孔AB 扩大,有可能观察不到明显衍射现象D.如果孔大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象解析:根据能有明显衍射现象条件:障碍物或孔尺寸比波长小或差不多.从图中可看出孔AB 尺寸小于一个波长,所以此时能明显地观察到波衍射现象,A 正确.因为穿过挡板小孔后波速不变,频率一样,所以波长也一样,B 正确.假设将孔AB 扩大,将可能不满足明显衍射现象条件,就有可能观察不到明显衍射现象,C 正确.假设将波源频率增大,由于波速不变,所以波长变小,将可能不满足明显衍射现象条件,也有可能观察不到明显衍射现象,D 错误.答案:ABC变式提升2在做水波通过小孔衍射演示实验时,激发水波振动频率为5 Hz ,水波在水槽中传播速度为0.05 m/s ,为使实验效果明显,使用小孔直径d 不能超过_______________m.解析:水波波长λ=f v =0.01 m.由发生明显衍射现象条件可知,小孔直径d 不能超过λ. 答案:h。

《波的干涉和衍射》教学设计

《波的干涉和衍射》教学设计

人教版高中物理现行教材第二册第十八章第一节《波的干涉和衍射》教学设计【设计思想】新课程强调高中物理应促进学生自主学习,而高二学生的学习自觉性增强,初步具备一定的独立学习能力和思考能力,结合本课内容特点,本节教学设计的主导思想是采用以教师启发引导为主的探究式教学,其中在探究干涉和衍射时采用不同的操作程序,旨在引导学生体会科学探究的思想和知道科学探究方法的多样性。

【教材分析】本节由光的干涉和衍射两个部分组成,是对波的特性的一个总体介绍,也是进一步研究光的干涉和衍射的基础。

由于光的干涉和衍射现象在生活中并不常见,因此教材从学生熟悉的水波入手来研究波的干涉和衍射。

在对波的特性有一个总体认识的基础上再进一步研究光的本性,学生就比较容易接受。

【学情分析】学习本节的是高二的学生,此时的他们从形象思维为主的经验水平向以抽象思维为主的理论型水平的转变已初步完成,学习方式有所转变,接受知识的能力加强,逻辑思维推理能力已逐渐成熟,但学生缺乏对波的干涉和衍射必要的感性认识,要想学好,需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力,这对大部分学生来说具有相当的难度。

因此在教学中应充分发挥多媒体辅助教学的作用。

【教学目标】1.知识与技能①知道波的干涉和产生干涉的条件;②知道波的干涉是特殊情况下波的叠加;③知道波的衍射和明显衍射的条件;④知道一切波都能发生衍射;⑤了解生活中波的干涉和衍射的应用。

2.过程与方法①通过观察水波干涉的实验,使学生了解如何获取相干波和知道波的干涉现象及干涉条件;②通过观察水波衍射现象和观察不同缝宽波的衍射让学生知道波的衍射现象及明显衍射的条件。

2.情感态度与价值观①通过提问—猜想—实验—总结来培养同学们科学探究的方法和精神;②通过生活中干涉和衍射应用实例的学习来培养同学们把科技应用于社会发展的理念。

【重点和难点】重点:波的干涉和衍射的概念;干涉的条件及产生明显衍射的条件;难点:波的干涉和衍射的概念;干涉的条件及产生明显衍射的条件;【教学策略与手段】本节主要采用教师启发引导为主的探究式教学,但考虑到波的干涉和衍射实验现象不如课件模拟明显直观,因此借助电化教具做媒体的教学手段来辅助教学,以便突破教学难点。

高中物理教学教案:波的干涉和衍射

高中物理教学教案:波的干涉和衍射

本节课的教学效果总结
学生掌握情况: 通过课堂练习和 课后作业,发现 大部分学生已经 掌握了波的干涉 和衍射的基本概 念和原理。
课堂互动情况: 通过课堂提问和 小组讨论,学生 积极参与,课堂 氛围良好。
教学方法:采用 多媒体教学和实 验演示相结合的 方法,使学生更 加直观地理解波 的干涉和衍射现 象。
定期进行教学效果 评估,及时发现问 题并采取措施进行 改进。
感谢您的耐心观看
汇报人:XX
实验演示
实验目的:通过 实验演示波的干 涉和衍射现象, 帮助学生理解相
关概念
实验器材:激 光器、单缝、 双缝、屏幕等
实验步骤:分别 演示单缝和双缝 干涉、衍射实验, 观察并记录实验
结果
实验结果分析: 通过对比干涉和 衍射的实验结果, 引导学生理解波 的叠加原理和振 动方向对干涉和
衍射的影响
学生实践操作
和衍射的基本概念和原理,帮助学生理解波的传播规律 目的:使学生掌握波的干涉和衍射现象的原理,能够分析相关问题 步骤:先介绍波的干涉和衍射的基本概念,再讲解干涉和衍射的原理,最后通过实例分析加深理解 注意事项:讲解时要注意深入浅出,结合实例,帮助学生理解抽象的概念
掌握波的干涉和衍射的原理
掌握波的衍射现象及其与干 涉的区别和联系
能够运用干涉和衍射原理分 析实际问题
理解波的干涉现象及其产生 条件
培养学生对物理现象的观察、 分析和解决问题的能力
掌握实验方法,观察干涉和衍射现象
掌握实验操作技巧,能够独立完 成实验
了解干涉和衍射现象的基本原理
能够观察并记录实验结果,分析 数据并得出结论
增加实验环节: 通过实验帮助学 生更好地理解波 的干涉和衍射现 象。
引入生活实例: 将生活中的例子 引入课堂,帮助 学生更好地理解 抽象的概念。
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第三节波的干涉和衍射教案
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第三节
波的干涉和衍射
教案
三维教学目标
、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。

.
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。

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。

它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S1、S2同步地上下振动,由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触,构成两个波源,水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波,这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。

为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。

课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。

S1和S2表示两列波的波源,它们所产生的波分别用两组同心圆表示,实线圆弧表示波峰中央,虚线圆弧表示波谷中央。

某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点的位移是正
向最大值,等于两列波的振幅之和。

经过半个周期,两列波各前进了半个波长的距离,a点就处在这两列波的波谷中央相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。

再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰中央相遇处。

这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。

这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。

某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10-30中的b点],该点位移等于两列波的振幅之差。

经过半个周期,该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。

这样,该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差,所以该点的振动总是最弱的。

如果两列波的振幅相等,这一点的振幅就等于零。

这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。

这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。

可以看出,振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。

频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,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涉。

形成的图样叫做干涉图样。

只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波,叠加时才会获得稳定的干涉图样,这样的波源叫做相干波源,它们发出的波叫做相干波。

不仅水波,一切波都能发生干涉,干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。

演示:敲击音叉使其发声,然后转动音叉,就可以听到声音忽强忽弱。

这就是声波的干涉现象。

(1)做波的干涉:频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,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涉。

形成的图样叫做干涉图样。

(2)特点:干涉现象是一切波都具有的现象。

(3)产生条件:两列波的频率必须相同。

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