波的干涉

2.4波的干涉、衍射波的衍射上节课我们学习了惠更斯原理，利用惠更斯原理,今天我们研究一列波在传播过程中，会发生什么现象呢？生活中的物理现象实例1.在水塘里，微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇，会绕过它们继续传播，好象它们并不存在。实例3.一叶障目不见泰山光的“转弯”现象却很难被观察到。实例2.闻其声不见其人。声波“绕弯”生活中的物理现象１．现象：波可以绕过障碍物或小孔继续传播的现象叫做波的衍射．一、波的衍射1.一切波都能发生衍射2.衍射是波特有的现象说明：波可“绕弯”小孔小孔进一步研究证明：当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多时，衍射现象十分明显.二、什么条件下会发生明显衍射现象？障碍物尺寸较小，几乎无阻挡“绕弯”明显尺寸较大，“绕弯”不明显孔的尺寸较小“绕弯”明显尺寸较大“绕弯”不明显“闻其声而不见其人”“一叶障目,不见泰山”but已知声波的波长范围是1.7cm到17m，而可见光的波长范围在0.4μm到0.8μm三、你现在能予以解释吗?波的干涉前面我们学习了一列波在传播过程中，发生的衍射现象，那么，两列波在相遇时会发生什么现象呢？生活中的物理现象实例1.同一条直线的两列绳波在传播各自保持原来的运动状态,独立地向前传播,而互不干扰.各自保持原来的运动状态,独立地向前传播,而互不干扰.生活中的物理现象实例2.同一水平面两列水波在传播生活中的物理现象实例3.同一个空间里各种乐器齐奏时不同的声波在传播各自保持原来的运动状态,独立地向前传播,而互不干扰.一、波的叠加原理1、波传播的独立性波传播的独立性原理: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，好象没有遇到过其他波一样.引导学生归纳总结机械波叠加特点：生活中还有什么现象表现出波的独立性？1、红绿光束空间交叉相遇2、听乐队演奏3、空中无线电波很多(红是红、绿是绿，…)(仍可辨出不同乐器的音色、旋律)(仍能分别接收各个电台)2、叠加原理波谷+波谷=振动加强波峰+波谷=振动减弱。波峰+波峰=振动加强叠加原理：在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和.加强:两列波引起的振动方向始终相同。减弱:两列波引起的振动方向始终相反。实验演示（视频辅助）频率相同的两列波叠加频率相同的两列波叠加实验的现象描述两个波源传过来的波都要引起介质质点振动为什么有的点的振幅很大，而另一些点的振幅却几乎为零呢？连续波的叠加演示加强点和减弱点的分布规律1.加强、减弱区域的条件在两波源同时沿同一方向起振时:1)振动加强：△S=nλn∈N2)振动减弱：△S=（2n+1）λ/2n∈NS1S2OPQ波的干涉图样波的干涉示意图。白实线表示波峰所在位置，白虚线表示波谷所在位置2.波的相干条件1)频率相等2)相差恒定(步调恒定)●●s1s2——振动加强——振动减弱——振动减弱——振动加强ns2)12(ns到两波源的路程差（波程差）△s满足:若两波源振动情况完全相同ns2)12(ns到两波源的路程差（波程差）△s满足:若两波源振动情况完全相反加强点和减弱点的分布规律小结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，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做干涉图样。二、波的干涉2、干涉图样的特点：3、振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。2、振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。1、两列频率相同的波叠加，振动加强点始终加强，振动减点始终减弱。3、产生干涉的必要条件：两波源的频率相同。4、一切波都能发生干涉现象,干涉是波所特有的现象。波（源）的相干条件1）频率相同；2）相位相同或相位差恒定.实验证明：水波、声波、光波、电磁波等一切波只要满足条件都能发生干涉现象，干涉和衍射一样都是波特有的现象．空旷的操场上放置两个相同的扬声器，当我们运动时可以听到的声音忽强忽弱就是声波干涉的结果生活中的物理现象1.关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是()A.任意两列波都能产生稳定干涉现象。B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同。C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷。D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零。BD2、下列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。BCD3、关于波的干涉，下列说法正确的是【】A、只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉。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CD4、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。ABD5.从一条弦线的两端，各发生一如图甲所示的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播的过程中，可能出现的脉冲波形是图乙中的【】图甲图乙ABD6、如图所示，A、B为两个完全相同的相干波源，它们产生的两列波在AB连线的中垂线上的P点相遇时，则【】A、P点振动始终加强B、P点振动有时加强，有时减弱C、P点位移始终等于振幅D、P点位移有时为零BAPAD7.如图所示，是水波干涉示意图，S1、S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波波源频率相同，振幅等大，就图中标出的各点，回答振动加强点是，振动减弱点是（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。AS1S2BDCEABDCE8、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【】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BS1S2ABDC