高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册波的干涉与衍射备课ppt课件

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2.波的叠加原理 在几列波传播的重叠区域内,介质中的质点要同时参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和。 叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小。两列同相波叠加,振动方向相同,振动加强,振幅增大;两列反相波叠加,振动方向相反,振动减弱,振幅减小。
1.定义 频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动加强,另一些区域的质点振动减弱,并且这两种区域互相隔开、位置保持不变。这种稳定的叠加现象叫作波的干涉。2.发生干涉的条件(1)两列波的频率相同。(2)两个波源的相位差恒定。(3)两列波的振动方向相同。
 (2)特征①加强区和减弱区的位置固定不变,振动加强区始终加强,振动减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)。②加强区与减弱区互相间隔。
3.干涉图样及其特征(1)干涉图样:如图所示。
1.定义:波能够绕到障碍物的后面传播的现象,叫作波的衍射。2.发生明显衍射现象的条件 当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时,就能看到明显的衍射现象。
知识辨析1.猛击音叉并围绕振动的音叉转一圈的过程中,会听到声音忽强忽弱,这是衍射现象吗?2.在干涉现象中,振动加强点的振幅可能比振动减弱点的振幅小吗?位移呢?3.在大山深处,可以接收到广播信号而不能接收到电视信号,是因为电视信号的波长比广播信号的波长短吗?
一语破的1.这不是衍射现象,而是干涉现象。2.在干涉现象中,振动加强点的振幅总比振动减弱点的振幅大,但振动加强点的位移有时可能比振动减弱点的位移小。3.是。由于大山的存在,波长短的电视信号不能发生明显的衍射现象,会被大山挡住,而波长较长的广播信号发生了明显的衍射现象,因此能绕过大山传播。
1.对振动加强点和振动减弱点的理解(1)振动加强点和振动减弱点始终以振源的频率振动,其振幅不变,但位移随时间变化。(2)振动加强点的振动总是加强的,但并不是始终处于波峰或波谷,它们在平衡位置附近振动,振动的振幅等于两列波的振幅之和,A=A1+A2,有的时刻位移为零;振动减弱点的振动始终减弱,位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之差,振幅为两列波的振幅之差。2.振动加强点和振动减弱点的判断方法(1)条件判断法 振动情况完全相同的两个波源产生的波叠加时,某点的振动是加强还是减弱,取决于两个相
干波源到该点的波程差Δr:若Δr=2k· (k=0,±1,±2,…),即半波长的偶数倍,则该点振动加强;若Δr=(2k+1)· (k=0,±1,±2,…),即半波长的奇数倍,则该点振动减弱。(2)现象判断法 若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,则该点为振动加强点;若某点总是波峰与波谷相遇,则该点为振动减弱点。因波的传播速度相同,若两列波的两个波峰(或波谷)到某点的距离相等,波峰(或波谷)会同时到达该点,则该点就是振动加强点。(3)合成法 在两列波相遇时,若两列波分别引起某质点的振动方向总是相同,则质点是振动加强点,若总是相反,则为振动减弱点。
典例　甲、乙两列波的振幅分别为A、 ,在同一介质中相向传播,某时刻的波形图如图所示【1】,x=4 m处的质点再过1 s将第一次到达波谷【2】,以下说法正确的是 (　    ) A.这两列波不能产生干涉现象B.经过4 s两波会相遇C.x=7 m处的质点振幅为AD.x=6 m处的质点振动加强
信息提取    【1】甲、乙两列波的波长均为λ=4 m,波源的起振方向相同,均沿y轴正方向;【2】x=4 m处的质点处于平衡位置向y轴负方向运动,经 到达波谷,故 =1 s。
思路点拨    解答本题的思路如下:(1)利用同侧法【3】确定振动方向。(2)判断某点是振动加强点还是振动减弱点。
(3)判断振幅:振动加强点的振幅为两列波振幅之和,振动减弱点的振幅为两列波振幅之差【4】。