机械波的干涉与衍射演示动画...82精品PPT课件

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四、波的干涉
3．产生干涉的条件：两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干 涉图样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样， 则需要满足一定的条件．
产生干涉的条件：a.频率必须相等。b.振动方向一致 （同类波）c.相差恒定
4．对振动加强区和振动减弱区的判断：
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四、波的干涉
假设在两列波的叠加区域有一个P点，它到两 列波源的距离分别为S1、S2，两列波的波长 为λ。
矢量和．
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两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区 域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。
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四、波的干涉
1．波的干涉：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隔开的现象叫做波的干涉．
干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样． 学科网
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四、波的干涉
2．干涉的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一 点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变 成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时， 质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这 一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激
烈.
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四、波的干涉
如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和 波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇， 在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振 动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅 相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静．
B．挡板前波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到
明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增 大，能更明显地观察衍射现象
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二、波的叠加
两列波相遇后，彼此 穿过，继续传播，波 的形状和传播的情形 都跟相遇前一样，也 就是说，相遇后，它 们都保持各自的运动 状态，彼此都没有受 到影响．

矢量和．
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两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区 域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。
ppt课件
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四、波的干涉
1．波的干涉：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隔开的现象叫做波的干涉．
干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样． 学科网
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
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课堂练习
3．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两 块挡板，AB是一个孔，O为波源，图中已画出波源
所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲 线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传
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
A．播此情时况能，明下显述观描察述到正波确的的衍是A射（B现C象）
B．挡板前波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到
明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增
大，能更明显地观察衍射现象
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二、波的叠加
两列波相遇后，彼此 穿过，继续传播，波 的形状和传播的情形 都跟相遇前一样，也 就是说，相遇后，它 们都保持各自的运动 状态，彼此都没有受 到影响．
孔或障碍物后传播,于是就出现了偏离直线传播方
向的衍射现象
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Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
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用两根固定在一个振动片上的金属 丝，在发波水槽里发出两列频率和 振幅都相同的圆形水波。
白实线表示波峰所在位置，白虚线
表示波谷所在位置
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波的干涉:频率相同的两列波叠加， 使某些区域的振动加强，使某些区域 的振动减弱，并且振动加强和振动减 弱的区域相间，这种现象叫做波的干 涉，形成的图样叫干涉图样。
练习
1. 什么是波的衍射？产生明显衍射的条件是什 么？举出衍射的实例。
2. 什么是波的叠加？什么是波的干涉？产生稳 定干涉的条件是什么？举出干涉的实例。
3. 不只是水波，一切波都能发生干涉和衍射， 这说明了什么问题？
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物理
教师:姜淑萍
波的衍射现象:波能绕过障 碍物的现象叫做波的衍射。
没有遇到障碍物的环形水波
障碍物的尺寸比水波的波长大 得多时，不发生衍射现象
障碍物的尺寸跟水波的波长差 不多时，会发生衍射现象
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波的叠加原理 在两列波重叠的区域里，任何 一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位 移的矢量和，这就是波的叠加原理。

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三､波的干涉 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,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现 象叫波的干涉,形成的图样叫做波的干涉图样如下图所示.
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(1)振动加强点 由波源S1､S2在质点a分别引起的振幅为A1､A2.从S1､S21+A2;两 波源到振动加强点的距离差Δx=kλ(k=0,1,2,3…);振动加强点 a并不是始终处于波峰(或波谷),它仍然在平衡位置附近振动, 只是振幅最大,上图中实线都是振动加强的点.
第14页
(2)振动减弱点
从波源S1､S2发出的两列波传到振动减弱点b是反相(即振动步
调相反)的,引起b点的振动方向相反振幅为(A1-A2)两波源S1､
S2到振动减弱点b的距离差Δx=(2k+1)
(k= 0,1,2,3…)振动
2
减弱点b并非一定不振,只是振幅最小,上图中虚线上各点都是
振动减弱点.
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第39页
解析:两振源S1､S2振动情况相同,a､b､c是两振源连线中垂线 上的点,则波源到达a､b､c三点的波程差为零,即a､b､c三点都 处于振动加强的点,振动加强的点的位移也在不断的变化,只 是振幅等于两列波的振幅之和,故C､D选项正确. 答案:CD
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9.如下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,两波源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是( )
在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其 振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和,当两列波振 动方向在同一直线上时,这两个位移的矢量和在选定正方向后 可简化为代数和.
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波的叠加原理是波具有传播性的必然结果,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. 如下图(左)所示为两列同相的波叠加,振动加强,振幅增大. 下图(右)所示为两列反相波的叠加,振动减弱,振幅减小.

衍射现象
衍射类型 衍射公式
干涉动画
干涉现象
展示两列波相遇时产生干涉的现 象，说明干涉是波的叠加产生加
强或减弱的现象。
干涉类型
介绍不同类型的干涉，如驻波和 行波干涉，并解释它们在实验中
的应用。
干涉公式
介绍干涉的定量公式，如波动方 程和干涉相长公式，并解释其在
理论分析中的作用。
综合演示动画
综合演示 实验分析 应用实例
CATALOGUE
结论与总结
结论
衍射是波绕过障碍物继续传播 的现象，是波特有的性质。
干涉是两列频率相同的波相互 叠加，形成稳定的强弱分布的 现象。
衍射和干涉是波动性质的重要 表现，在生产和生活实际中有 广泛的应用。
总结
本课件介绍了波的衍射和干涉的 基本概念、产生条件、现象和应
用。
通过动画演示和实验视频，帮助 学生深入理解衍射和干涉的原理
当两列或多列波相遇时，它们相互叠 加形成干涉现象。
反射
当波遇到较大的障碍物时，波会被反 射回来，形成反射现象。
CATALOGUE
波的干涉
干涉现象
干涉现象定义 干涉现象的实例 干涉现象的特点
干涉原理
干涉原理概述
1
干涉原理的数学描述
2
干涉原理的应用
3
干涉分 类
CATALOGUE
演示动画
衍射动画
CATALOGUE
实验操作
衍射实验
准备实验器材
包括光源、狭缝、屏幕等。
操作步骤
调整光源和狭缝的位置，观察衍射现象，记录实验数据。
数据分析
分析衍射图像，计算衍射角、衍射强度等参数，并与理论值进行 比较。
干涉实验
准备实验器材

三.衍射: 波绕过障碍物的现象,波发生明显衍射的条件是: 障碍物或小孔的尺寸比波长小或能与波长相比.
四.声波.超声波和次声波: 1.能引起人耳感觉的声波频率范围是20-20000Hz, 频率大于20000Hz的声波叫超声波,频率小于20Hz 的称为次声波.
2.能把回声和原声区分开来的最小时间间隔是0.1 秒.
六、波的干涉、衍射、多普勒效应
一.叠加:
两列波相遇时.分离后都能保持其原有特性(f.A.λ. 振动方向)沿原来方向传播,在两列波重叠的区域里, 任一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的矢 量和. 二.干涉:
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,,并且振动加强的区域和振 动减弱的区域互相间隔.设若两列波源到p点的距 离之差为△r=kλ(k=0.1.2.....)(即波长整数倍) 时,p点振动加强;当△r=(2k+1)λ/2(k=0.1.2. . 即半波长的奇数倍)时,p点振动减弱.
D.C处质点的振幅为2A.
S2 由题目条件可知,a.b.c所在 的中垂线为振动加强区域,直线 上各点的振幅均为2A,但这些质点都在振动,位移 不断变化.
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59.若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。 52.所有不能打败我的，都使我变得坚强，也使我变得柔软，因为我从中学会了悲悯。我不感谢那些折磨，但是，假如必须承受的话，我会试着去明白这一切在我生命中的意义，然后跨过它、克 服它。
16.不要把自己活得像落难者一样，急着告诉所有人你的不幸。你所经历的在别人眼里只是故事，成长本来就是一个孤立无援的过程，你要努力强大起来，然后独当一面。 31.不要沉沦，在任何环境中你都可以选择奋起。 38.为了不损及莫大的成功，神不能不渗近一滴苦涩的味儿。——希尔提 59.生无一锥土，常有四海心。 17.人生不过如此，且行且珍惜，每一次的失败，都是成功的伏笔；每一次的考验，都有一份收获；每一次的泪水，都有一次醒悟；每一次的磨难，都有生命的财富。 21.小时侯，幸福是很简单的事；长大了，简单是很幸福的事！ 75.成功之本取决于人的心理素质、人生态度和才能资质。除了这些还要具有高远的志向和实现目标的专心致志的毅力。特别是专注于一的精神，更有利于助人成功。 73.累了想想光头强，饿了想想灰太狼，走在人生的道路上，哪有理由不坚强……你羡慕别人的收入，却不知他日日夜夜的艰辛。你羡慕她说走就走的自由，却不知道她为这份自由付出的代价。 不要羡慕，去努力！

06
CATALOGUE
总
04
波的干涉现象及其产生 条件
波的衍射现象及其产生 条件
干涉和衍射的区别与联 系
干涉和衍射在日常生活 和生产中的应用
思考题与习题
思考题：如何理解波的干涉和衍射现 象的本质？
2. 举例说明干涉和衍射在日常生活和 生产中的应用。
习题：1. 简述波的干涉和衍射现象的 区别。
实际应用中的选择
在实际应用中，根据需要解决的 问题和条件，可以选择使用干涉
或衍射的方法。
在研究波动特性、测量波长、研 究波动叠加规律等方面，干涉是
常用的方法。
在研究波的传播规律、绕过障碍 物传播等方面，衍射是常用的方
法。
04
CATALOGUE
干涉和衍射在生活中的应用
声波的干涉和衍射
声波的干涉
当两个或多个声波相遇时，它们会相互叠加，产生加强或减弱的现象。例如，双 簧管发出的两个相同频率的音波在特定位置叠加，产生稳定的干涉现象，形成悦 耳的和音。
02
干涉的结果是某些区域振动加强 ，某些区域振动减弱，从而形成 稳定的强弱分布。
波的干涉条件
频率相同
具有相同的振动方向
参与干涉的各波源的振动频率必须相 同。
参与干涉的各波源需要有相同的振动 方向，这样才能保证某些区域振动加 强，某些区域振动减弱。
有恒定的相位差
参与干涉的各波源需要有恒定的相位 差，这样才能保证波的叠加是有规则 的。
《波的干涉和衍射》ppt 课件
CATALOGUE
目 录
• 波的干涉现象 • 波的衍射现象 • 波的干涉与衍射的区别与联系 • 干涉和衍射在生活中的应用 • 实验：观察波的干涉和衍射现象 • 总结与思考