第四节 波的干涉和衍射 教学设计

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电磁波的干涉和衍射现象研究与实验设计

电磁波的干涉和衍射现象研究与实验设计

地球科学应用
地震波传播 研究
地质探测
技术研究进 展
科学研究
发展前景展 望
未来发展
地下水资源 勘探
水资源
社会影响与推广
电磁波干涉与衍射研 究对社会的影响深远, 促进了科学知识的传 播和应用。推广电磁 波干涉与衍射研究成 果是加强科学教育和 科技普及工作的重要 举措。通过社会影响 与推广,将推动科技 进步与社会发展。
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术语解释
01 专业术语 02 技术名词
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本页将介绍作者的学术背景和研究方向,让读者 了解作者的科研成就和学术经历。通过作者简介, 读者可以更全面地了解本研究的背景和意义。
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THANKS
深入研究电磁波干涉与衍 射的机制 探索新的实验方法和装置 设计
应用领域
通信技术 光学器件设计
实验设计
引入先进技术 提高实验精度
电磁波干涉与衍射实验设 计
电磁波的干涉和衍射现象是重要的光学现象,通 过实验方法和理论分析,可以深入探讨这些规律。 实验过程中需要注意记录和分析各种现象,同时 思考可能的影响因素和改进方案。未来展望则是 引领研究方向和应用领域,提出新的思路和方法。
科研展望
未来发展方 向
探索新材料的干 涉与衍射特性
新方法探索
结合计算模拟与 实验验证
交叉研究
与光学、微波领 域的交叉合作
研究课题
非线性电磁波干 涉现象研究
感想与展望
研究感悟
探索科学的无穷 魅力
未来展望
追求更高科研成 就
个人规划
学术生涯的路标
经验总结
实践带来的真知
致谢

波的衍射和干涉导学案

波的衍射和干涉导学案

波的衍射和干涉导学案编制:宋建权审核:物理备课组班级:姓名: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。

知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。

知道衍射现象是波特有的现象。

2.了解波的叠加原理3.通过实验,认识波的干涉现象和波的干涉图样。

知道波发生明显干涉现象的必要条件。

知道干涉现象是波所特有的现象学习重点难点1.衍射现象及产生明显衍射现象的条件2.波的叠加原理及干涉现象自主学习一.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__________.2.发生明显衍射现象的条件:3.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。

二.波的叠加------------介质中常常有几列波同时传播,当两列波相遇时,会出现什么样的现象?波的叠加原理:几列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播,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引起的矢量和。

注意:“保持各自的运动特征”指的是各自的波长、频率等保持不变,不因其他波的存在而受影响。

三.波的干涉1.波的干涉: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,这种现象叫做波的干涉,形成的图样常叫干涉图样。

2.产生稳定干涉图样的条件:(1)(2)3.一切波都能发生干涉,干涉也是波所特有的现象。

合作学习1.发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长差不多.①障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是否明显的条件,一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象.②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)在孔后传播,于是,就出现了偏离直线传播的衍射现象.③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.2.波叠加时如何判断振动加强区与减弱区同一均匀介质内两列相干波叠加,某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两波源的距离之差Δx(波程差)与波长关系.(1)当两相干波源振动步调一致时,若Δx=kλ(k=0,1,2, …),则该点为振动加强点;若Δx=(2k+1)λ/2, (k=0,1,2,…),则该点为振动减弱点.(2)当两相干波源振动步调完全相反时,若Δx=kλ(k=0,1,2, …),则该点为振动减弱点;若Δx=(2k+1)λ/2(k=0,1,2,…),则该点为振动加强点.自我测评1.以下关于波的衍射说法正确的是()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得多时,会发生明显的衍射现象;C.当孔的尺寸比波长小时,会发生明显的衍射现象;D.通常的讲话产生的声波经过尺寸为1m左右的障碍物会发生明显的衍射现象。

高中物理 第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉课件

高中物理 第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉课件

读一读
辨一辨
(3)两列波叠加时,质点的总位移一定变大。 ( ) 解析: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。 答案:× 2.探究讨论。 (1)教材波的衍射的演示中图12.4-1中甲、乙哪个图象衍射现象 更明显? 答案:乙图象衍射现象更明显。 (2)医院中探测仪器“B超”为什么用超声波而不用普通声波? 答案:超声波的波长短,不易发生衍射,故波能反射回来并被接 收。
1.衍射是波特有的现象 (1)一切波都能发生衍射现象,只是有的明显,有的不明显。 (2)波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。 (3)波长较长的波容易产生明显的衍射现象。 2.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。 3.波的衍射实质分析 波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发 出的与原来同频率的波在小孔(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。
辨一辨
二、波的叠加与波的干涉
阅读教材第33~35页,了解波的叠加原理、波的干涉现象、产生
干涉的条件。
1.什么是波的叠加原理?
答案:几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,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引起的位移的矢量和。
2.什么是波的干涉?
答案:B
探究一
探究二
问题导引 名师精讲 典例剖析
对波的叠加、波的干涉现象的理解 如图所示,操场中两根竖直杆上各有一个扬声器,接在同一扩音 机上,一位同学沿着AB方向走来,他听到的声音会有什么变化?为什 么?

3.4 波的干涉(教案)

3.4 波的干涉(教案)

3.4 波的干涉问题1:如右图所示,在平静的水面上,下落的雨滴激起层层涟漪,形成了复杂而美丽的图案,这些图案是怎样产生的呢?答:每一个雨滴落到水面上都会产生一个水波,多个雨滴落到水面上后就产生多个水波,多个水波在水面上传播时相遇,多个水波的叠加形成了复杂而美丽的图案.一、波的叠加:1.波的独立传播特性:几列波相遇之后,仍然保持它们各自原有的特征(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,好像没有遇到过其他波一样互不干扰。

如图所示,两列完全相同的波(只有一个波形)以波速v相向传播,画出经T/4、T/2、3T/4、T、5T/4后的波形。

2. 波的叠加原理:几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,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引起的位移的矢量和。

右图为两列波相遇时的叠加情况:在重叠的区域里,每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。

它们同时参与两列波所产生的振动。

(1)波峰——波峰相遇叠加区域振动加强(2)波谷——波谷相遇叠加区域振动加强(3)波峰——波谷相遇叠加区域振动减弱问题2:当两列周期相同的波相遇时,在它们重叠的区域里会发生什么现象?答:两列频率相同的水波相遇后,在它们重叠的区域里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,并且相互隔开,这种现象称为波的干涉,所形成的图样称为干涉图样。

二、波的干涉:1. 实验:在水波水槽中,使两个振子以相同的频率、相同起振方向发生振动,产生两列相同的水波,仔细观察在两列水波的重叠区域所发生的现象?2.概念:频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区域的质点振动始终减弱,并且这两种区域互相间隔、位置保持不变,这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。

3.两列波产生稳定干涉的条件: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。

(完整word)波的衍射教案

(完整word)波的衍射教案

《波的衍射》教学设计
一、教学设计说明
1。

物理课程标准的基本要求
通过实验,认识波的衍射现象.
2.教材分析
《波的衍射》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—4中第一主题“机械振动与机械波”中的内容,其基本内容要求是“通过实验,认识波的衍射现象。

”。

本节课的教学内容选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书2007年版《物理》选修3—4第12章第4节。

教材首先根据水波槽里水波遇到挡板会发生反射的现象,来进一步介绍水波在遇到比波长还小的障碍物时,会绕过它们继续传播,遇到有孔的屏时波通过小孔而在屏的后面向各个方向传播,得出“波的衍射”的概念。

然后通过水波实验来研究在什么条件下能够发生明显的衍射现象。

接着引申到其它形式的波,如声波、光波的衍射现象,一切波都能发生衍射,这是是对波的特性的介绍,也是进一步研究光的衍射的基础。

3。

学情分析
教学主体——学生是普通高中二年级学生,已经掌握了机械波的形成和传播,反射和折射的知识。

学生已经具有一定的观察、类比和分析推理能力,具有初步的抽象思维和科学探究能力。

学生在生活中可能已经见到过波的衍射现象,但对于波的衍射知识仍是比较陌生的.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实验与多媒体辅助教学的作用.
二、教案。

《波的干涉和衍射》 导学案

《波的干涉和衍射》 导学案

《波的干涉和衍射》导学案一、学习目标1、理解波的干涉和衍射现象的概念和特点。

2、掌握波的干涉和衍射的条件。

3、能够运用波的干涉和衍射原理解决实际问题。

二、知识要点(一)波的衍射1、定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象。

2、产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。

(二)波的干涉1、定义: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间隔的现象。

2、产生稳定干涉的条件:两列波的频率必须相同。

两个波源的相位差必须保持不变。

3、干涉图样的特点:振动加强区和振动减弱区相互间隔。

加强区和减弱区的位置固定不变。

三、学习过程(一)波的衍射思考与讨论:日常生活中,我们能观察到哪些波的衍射现象?例如,在房间里说话,即使没有看到门窗,声音也能传到房间外。

实验探究:水波的衍射实验准备一个水波演示槽,通过改变障碍物的大小和形状,观察水波的衍射现象。

问题探究:1、为什么当障碍物或缝、孔的尺寸比波长大很多时,衍射现象不明显?2、衍射现象是否意味着波可以“拐弯”传播?(二)波的干涉实验探究:水波的干涉实验在水波演示槽中,同时激发两个频率相同的振源,观察干涉现象。

问题探究:1、如何判断两列波的频率是否相同?2、振动加强区和振动减弱区的振动幅度有什么特点?理论分析:通过波的叠加原理,分析干涉现象中振动加强和减弱的原因。

(三)干涉和衍射的比较列表比较波的干涉和衍射的异同点,包括现象特点、产生条件、图样特征等方面。

(四)实际应用1、介绍波的干涉和衍射在声学、光学、无线电通信等领域的应用。

2、思考如何利用干涉和衍射原理提高通信质量或改善声学效果。

四、课堂练习1、选择题:关于波的衍射,下列说法正确的是()A 波长比障碍物小得多时,能发生明显衍射B 波长跟障碍物差不多时,能发生明显衍射C 只有当波长比障碍物尺寸大时,才能发生明显衍射D 只有当波长比障碍物尺寸小时,才能发生明显衍射2、填空题:两列频率相同的波发生干涉时,振动加强区和振动减弱区相互_____,振动加强区的振幅等于两列波的振幅_____,振动减弱区的振幅等于两列波的振幅_____。

人教版选修2《机械波的衍射和干涉》教案及教学反思

人教版选修2《机械波的衍射和干涉》教案及教学反思教学背景本课程是高中物理选修课程,学生需要具备一定的物理基础知识,包括波动理论、光学基础等知识。

本节课主要是通过实验和讲解,使学生了解机械波在通过狭缝、光栅等障碍物后的衍射和干涉现象,为学生提供物理实验操作的机会和思考的空间。

教学目标1.掌握机械波的衍射和干涉现象;2.能够理解狭缝衍射、正弦屏幕以及双缝干涉实验;3.熟练使用物理仪器,学会进行物理实验操作,并对实验结果进行分析;4.鼓励学生进行思考和探究,培养学生实验操作技能;5.培养学生的团队合作精神和进取心。

教学内容1. 狭缝衍射实验实验目的通过狭缝衍射实验,掌握波的衍射现象及相关实验方法。

实验步骤1.准备材料:光源、带支架的单缝,直尺,白纸等。

2.将单缝垂直于平面镜,将光源对准,调整缝隙宽度到适当位置。

3.在缝的后面将白纸放置,可以观察到缝道后的走向变窄,出现了弱的明暗条纹,这就是狭缝衍射现象。

4.调整实验条件,观察其它的实验现象。

教学思路让学生通过手工操纵实验器材,观察实验现象,慢慢发现和理解物理现象,从而掌握波的衍射现象及相关实验方法。

在实验的过程中,老师应该及时解答学生的问题,引导学生思考、分析,从而使学生能够更好的理解物理现象。

2. 正弦屏幕干涉实验实验目的通过正弦屏幕干涉实验,掌握机械波的干涉现象及相关实验方法。

实验步骤1.准备材料:光源、正弦屏幕,直尺,白纸等。

2.将正弦屏幕放在光源的前面,调整屏幕和屏幕之间的距离,使其平行。

3.在屏幕的后面将白纸放置,观察到出现了干涉条纹,其中明暗相间的条纹为“明条”,这就是正弦屏幕干涉实验。

教学思路正弦屏幕干涉实验是一种非常常见的干涉实验,学生通过观察实验现象,了解波的干涉现象。

通过该实验能够让学生理解干涉现象的本质和机理。

3. 双缝干涉实验实验目的通过双缝干涉实验,掌握机械波的干涉现象及相关实验方法。

实验步骤1.准备材料:光源、双缝实验器材,直尺,白纸等。

2019-2020年人教版高中物理选修3-4教学案:第十二章 第4节 波的衍射和干涉含答案

第4节波的衍射和干涉一、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1.波的叠加原理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。

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。

波的衍射和干涉学案

《波的衍射和干涉》学案【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。

3.通过实验,认识波的干涉现象和波的干涉图样,知道发生明显干涉现象的必要条件。

4.知道衍射、干涉现象是波特有的现象。

【知识探究】一、波的衍射1.画出你看到水波通过不同狭缝宽度的图样2.衍射现象的定义:。

3.波通过狭缝发生明显衍射的条件:波长与狭缝的尺寸,波长狭缝的尺寸。

4.(小试牛刀)如图所示,MN是带孔的挡板,其中M固定,N可以上下移动,为了使原来振动的P点振不起来,可采用的办法?5.画出你看到水波通过不同长度障碍物的图样6.明显衍射的条件: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。

衍射知识小补: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。

3.一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象,但当孔、缝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,衍射现象也不容易观察到。

二、波的干涉(一)波的叠加:1.如左下图,波的独立传播原理:。

2.波的叠加原理:重叠区域(右下图),质点位移等于两列波单独传播分别引起位移的。

(二)波的干涉1.(如右图)把振动最激烈的质点连起来,为;振动最不激烈或静止的质点连起来,为;这种现象称为。

2.产生干涉的必要条件:。

3.(大显身手)如图所示,实线和虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列水波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点.下列说法中正确的是()A.M质点的位移总大于P质点的位移B.M质点为振动加强点,O质点为振动减弱点C.随着时间的推移,M质点将向O点处移动D.该时刻O、M两质点间的高度差为4A。

【人教版】2020版高中物理 第十二章 机械波 第4课时 波的衍射和干涉学案 新人教版选修3-4

第4课时 波的衍射和干涉[研究选考·把握考情]知识点一 波的衍射[基 础 梳 理]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.发生明显衍射的条件: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。

3.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。

[要 点 精 讲]1.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。

2.波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。

3.波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。

因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。

【例1】 如图1所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )图1A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显解析小孔是衍射波的波源,A侧是衍射波,A错误;在同一种介质中,波速相等,故B正确;根据波速、波长和频率的关系式v=λf,由于波速和频率不变,故波长不变,故C错误;波长越长越容易发生衍射现象,与波的频率和振幅没有关系,在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距,故D错误。

答案 B知识点二波的叠加[基础梳理]1.波的独立传播特性:几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征,不受其他波的影响。

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,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。

[即学即练]波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;同时另一波源在绳右端发出半个波②,频率为f2(f2>f1),振幅为A2,P为绳的中点,如图2所示,下列说法正确的是( )图2A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加解析因P为绳的中点,故两列波同时到达P点,A正确;因f2>f1,故λ2<λ1,当①的波峰传至P点时,②的波峰已过了P点,即两波峰在P点不会相遇,根据波的叠加原理,P点的波峰值不会达到A1+A2,选项B错误,选项C正确;因波的叠加没有条件,故选项D错误。

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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。
板书:衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射。但要发生明显衍射现象的条件: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
解释生活现象:回到课前问题“闻其声不见其人” ,人耳所听声音波长范围:17m-17mm
人眼所能看到的可见光波长的范围:400nm-700nm
二.波的叠加
过渡:以上我们讲的一列波的传播问题,那么如果同时有两列波传播,这些波之间会怎
样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
配套课件展示:Flash课件“波的叠加” (要求学生注意观察相遇前,相遇时和相遇后
波的传播情况。)

学生观察:a、波相遇时的现象;b、波相遇后的现象。
波的叠加:几列波在同一界质相遇,相遇时,重叠部分的界质点参与几列波引起的振动
的矢量叠加,相遇过后,各列波保持原有特征不变而继续传播。

学生列举:几列波相遇后特征不变的事例…

答:嘈杂的教室中我们仍然能够辨别某同学的声音。
过渡:如果相向传播的两列波频率相同,则叠加的结果就会出现一种奇特的现象,这就
是波的干涉现象。
三.波的干涉
演示实验: 发波水槽中一个震动杆带动的两个震源,打出两列振动方向相同、频率相同
的水波,观察现象。
模拟实验:实验前说明:两个小球的振动快慢是相同的,即振动频率或周期是相等的,
它们在
水面上振动时,会产生振动方向相同、频率相同的两列波。
实验现象:学生可能找不到观察点,教师指引通过提问明确实验现象,并指导学生观察
时要整体和局部相结合、静态和动态相结合,要区分暂时现象和稳定的规律,要透过现象
看本质。要了解现象发生的条件。在振动着的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展
出来的相对平静的振幅较小区域和激烈振动振幅较大的区域,这两种区域在水面上的位置
是固定的,而且相互隔开。
现象分析:课本图12.4-5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0时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图所示中
的a点],则该点(a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1s末,
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2s末时刻,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,振幅最大所以a点的振动总是最强的。A点在
0-2s时间过程仍在不停的振动着其位移的大小和方向都随时间做周期性的变化,并不是始
终处于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振动,只是由于频率相同振幅最大,等于两列
波的振幅之和.所以说振动加强点始终加强。加强是指振幅最大。这些振动最强的点都分布
在课本图中画出的粗实线上。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
实验结论: 频率相同的两列波叠加后,某些区域的震动加强,某些区域震动减弱,这些
区域是互相间隔的,分布稳定,这种现象叫波的干涉现象。。形成的图样叫做干涉图样。
其中,产生干涉的一个必要条件是,两列波的频率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。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。
波的干涉产生条件:让同学用手动振动头去替代双头振源中的一个,重复前面的实验,
讨论产生波的干涉现象需要什么条件。
[小结波的干涉现象] 【板书】1、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、干涉现象是一切波都具有的现象。3、产生干涉的
必要条件:两列波的频率必须相同。
干涉应用:①无线电波的干涉,使电视信号有的地方较好,有的地方差。②二战时盟军
飞机利用波的干涉,飞行在雷达波干涉相消的高度,使德军不能及时发现。
实验:音叉干涉现象
(三)练习巩固
(四)课堂总结、布置作业:课本36页4、5题。
(五)板书设计:
12.4 波的衍射和干涉
一、波的衍射
1.衍射:绕过
2.明显衍射条件:障碍物或孔的尺寸比波长更小或相差不多
二、波的叠加
独立传播 位移矢量和
三、波的干涉:
1.定义:
2.条件:频率相同 相位差保持不变

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