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波的衍射与叠加


(t +3Δt)时刻 (t +4Δt)时刻
2.两列反相的波叠加,振动减弱,振幅减小。
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
2.波的叠加原理
两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 质的质点同时参与这两列波引起的振动, 质点的位移等于这两列波单独传播时引起 的位移的矢量和。 叠加原理适用于一切波
注:
1.两列同相波的叠加, 振动加强,振幅增大。
t 时刻
(t +Δt)时刻
(t +2Δt)时刻
第十二章
机械波
波的衍射与叠加
我们知道机械波遇到挡板会发生反射,如 果把挡板换成一个小障碍物,且障碍物的 尺寸较小,则波将会怎样运动呢? 例:在水塘里,激起的水波遇到小石、芦 苇等细小的障碍物会绕过它继续传播;隔 着一堵墙说话,墙外的人仍旧可以听见。
一、波的衍射
(一)概念 波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象
2.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
二、波的叠加
观看视频 1.观察到两列波相向运动,相遇后彼此穿过,仍旧 保持各自的运动状态,继续传播 ———波的独立传播原理 例:音乐会上,男女的合唱
问题与练习
P38
(二)实验演示 实验一:水波的衍射现象及在波长一定 的情况狭缝宽对衍射实验的影响
实验二:在狭缝宽度一定的情况下,波 长对衍射实验的影响
实验结论:
1.实验表明,只有孔、缝的宽度或障碍物的 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。 2.孔或缝宽度跟波长相比非常大时,波几乎 沿直线传播,观察不到明显的衍射现象 3.窄缝宽度比波长大得越多,衍射现象越不 明显
(三)明显衍射的条件
即孔或缝或障碍物的 尺寸跟波长相差不多 或者比波长更短 。
(四)衍射的成因
成因:根据惠更斯原理,波面上的每一点都可 以看做子波的波源,位于狭缝的点也是子波的 波源,当孔或缝尺寸较大时,孔中质点振动可 视为很多子波源,这些子波源的波面的包迹仍 保持原波面的形状,只是边缘发生了变化;当 孔或缝的尺寸跟波长差不多或更小,则形成的 波面是以小孔为中心的圆,这便观察到有的现象;一切波都能发生衍射。 2.凡是能发生衍射现象的就是波。 3.衍射现象总是存在的,只有明显和不明显的差异 4.一般情况下波长较长的波容易产生明显的衍射 5.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。
(六)例题
1.下列现象或事实属于衍射现象的是 ( BC ) A.风从窗户吹进来 B.墙内说话墙外听 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
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