12.4波的干涉

12.4 波的衍射和干涉1．关于波的衍射现象，下列说法正确的是( )A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．以上说法均不正确2．下列属于明显衍射现象的是( )A．隔墙有耳B．池中假山前有水波，假山后无水波C．河中芦苇后面没有留下无波的区域D．在大山前喊话，多次听到自己的声音3．关于衍射，下列说法正确的是( )A．发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B．发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C．衍射只有波才能发生D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射4．水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是( )A．增大小孔尺寸B. 减小小孔尺寸C．增大水波频率D．减小水波频率5．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为( ) A．10 cm B．5 mC．d>1 cm D．d<1 cm6．波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是( ) A．波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B．波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比波长17 m的声波易发生衍射D．波长60 m的声波不能被反射7．如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线间的距离约为一个波长，则其中可能出现的图象是( )8．如图3所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )图3A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述答案均不对9．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇之后，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的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰图410．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4所示，下列说法错误的是( )A．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11．两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则( )A．振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B．振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C．振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D．振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化12．水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波，设某一时刻P点恰好是两波谷相遇，则( )A．这两列波能干涉B．P点始终就在波谷C．P是振动加强点D．P的位移有时可为零13．如图5所示，图5实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( )A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，质点M向O点处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置14.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？波的衍射测试[基础知识]1．关于波的衍射，下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波的特性B．波长与孔的宽度差不多时，能发生明显衍射C．波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显D．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显2．水波槽中放一带孔的挡板，一水波通过孔后，宽度基本与孔等竞，这是因为（）A．于太宽B．子太窄C．振源振动太慢D．振源振动太快3．波长0．01m的超声波，在经过某小孔时发生了明显的衍射现象，则这个小孔的可能直径为（）A．1m左右B．0．5m左右C．0.1m左右D．0．01m左右4．关于波的衍射现象，下列说法正确的是（）A．只有某些波在一定条件下才有衍射现象B．只有某些波在任何情况下都有衍射现象C．一切波在一定条件下才有衍射现象D．一切波在任何情况下都有衍射现象5．图10．4－6中是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，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播情况，下列描述中正确的是（）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等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，能更明显观察到衍射现象6．频率相同的声波，在空气中和水中相比较，在中容易发生明显衍射现象，这是因为的缘故．7．将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大些好还是小些好？为什么？8．如图10．4－7所示，水面上一波源S做简谐振动，振动频率为10Hz，产生波长为0．2m的水波向远处传播，远处水面有一带小孔的挡板s到小孔的距离为100m，孔宽0．1m，求波从S传播至距小孔20m的A点所用的时间．[能力提升]1．将一粒石子扔入湖水中激起一列水波，当水波遇到以下障碍物时，能发生明显衍射现象的是（）A．竖立的一根电线杆B．一艘静止的船C．一座小岛D．竖直的一根钢筋2．关于衍射，下列说法正确的是（）A．发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B．发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C．衍射只有波才能发生D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射3．一列水波通过小孔产生衍射，衍射后的水波（）A．波长增大B．周期增大C．频率不变D．波速不变4．波长分别为60m和17m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（）A．波长60m的声波比波长17m的声波传播速度慢B．波长60m的声波比波长17m的声波频率小C．波长60m的声波比波长17m的声波易发生衍射D．波长60m的声波比波长17m的声波振幅大5．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是（）A．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率B．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率C．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率D．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率6．如图10．4－8是用窄缝宽度不变改变水波的波长，观察波的衍射实验时拍下的三张照片甲、乙、丙．窄缝宽度为l ，三种波的波长分别为l A 103=λ，λB =105l ，λC =107l （1）请分别指出哪张照片表示的是λA 、λB 、λC ；（2）由实验可得出什么结论．7．日常生活中，一般的障碍物（尺寸1.7cm ～17m ）都“挡不住”声音，据此你是否能估算一下，一般声音的频率范围是多少？（设空气中的声速为340m ／s ）8．声波和水波的衍射现象很明显也很常见，而光波也是波，也能发生衍射现象，但我们平常见到的是光沿直线传播，在障碍物后形成阴影，很难见到光波的衍射现象，试根据我们学过的有关知识解释其中的原因（已知光波的波长范围在0.4μm ～0.8μm 之间）．波的干涉 同步练习1．下列关于两列波相遇时叠加的说法，不正确的是（ ）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，两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同C ．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位置的矢量和D ．几个人在同一房间说话，相互都听得清楚，说明波在相遇时互不干扰2．一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图5-6-1所示。

双缝干涉测光的波长1．做“双缝干涉测光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，根本无法看见明暗相间的条纹，其原因可能是()A．光源的高度不合适B．没有放入滤光片C．单缝和双缝不平行D．单缝和双缝的前后位置放反了2．(2019·大连高二检测)做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是()A．减小双缝到屏的距离B．增大光的频率C．增大双缝之间的距离D．增大光的波长3．某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示。

已知双缝间距d＝0.5mm，缝到屏的距离L＝1m。

则：(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm。

(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm。

(3)所测光波的波长为____m(保留两位有效数字)。

4．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。

屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。

如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。

其中正确的是()A．只有①②正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有③④正确5．如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()A．a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B．a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏C．a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏D．a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________。

第四节波的衍射和干涉教学目标（一）知识与技能1. 知道波发生明显衍射的条件。

2.知道衍射是波特有的现象。

3.知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点。

4.知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象（二）过程与方法提高学生从实验现象总结规律的能力。

（三）情感、态度与价值观通过对衍射现象和干涉现象的学习，使学生学会从现象中发现规律的方法。

教学重点:波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件教学难点:对产生明显衍射现象的条件的理解、对稳定的波的干涉图样的理解教学方法:实验演示和多媒体辅助教学。

教学过程：一、波的衍射（一）引入新课大家都熟悉“闻其声不见其人”、“隔墙有耳”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。

（二）新课教学1、波的衍射现象：首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大．然后，在水槽中放入一个不大的障碍物，观察水波绕过障碍物传播的情况．由此给出波的衍射定义．让学生仔细观察演示现象．因为演示实验的不稳定，所以再用计算机多媒体演示衍射现象．请学生思考讨论后给出定义，教师请学生回答并展示：波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射．引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍物，水波通过孔后也会发生同样的现象——衍射现象．再请学生看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义．2、发生明显波的衍射的条件：在前面观察的基础上，引导学生进行下面的观察：①在不改变波源的条件下，将障碍物的孔由较大逐渐变小．可以看到波的衍射现象越来越明显．②引导学生思考障碍物的大小变化也会引起上述现象吗？由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显．③在不改变障碍物大小的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小．请学生回答是否也出现上述现象．引导学生得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显．（课件展示）发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多．最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象．（只有明显与不明显）3、应用请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象，举例说明：例1、俗话说：“隔墙有耳”：是声波的衍射现象，既声音绕过障碍物到了耳朵．例2、在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象．二、波的干涉（一）引入新课教师：前面研究的波的衍射现象，是从波源发出的一列波的传播特性。