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物理选修3-4人教版 12.4波的衍射和干涉 (共27张PPT)

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2019高中物理第十二章第4节波的衍射和干涉课件新人教版选修3_4

2019高中物理第十二章第4节波的衍射和干涉课件新人教版选修3_4

解析：选 BC 当题图所示两列波的前半个波(或后半 个波)相遇时，根据波的叠加原理在前半个波(或后半个波) 重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波 的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项 B 正 确；当两列波完全相遇(即重叠在一起)时，由波的叠加原 理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时 引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍， 所以选项 C 正确。
三、波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄③
1．实验及现象 (1)实验：波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，
当振动片振动时，两根细杆 周期性 地触动水面，形成
两个波源，这两个波源发出的是频率相同、相位相同、
振动方向 也相同的两列波。 (2)现象：两列波相遇后，水面上出现了一条条 相对
平静 的区域和 激烈振动 的区域，这两种区域在水面上
动的频率是 5 Hz，水波在水槽中的传播速度为 0.05 m/s，为
观察到显著的衍射现象，小孔直径 d 为( )
A．d＝10 cm
B．d＝1 m
C．d≫1 cm
D．d＜1 cm
解析：选 D 本题考查波发生明显衍射现象 的条件，一般直接比较小孔的直径 d 与水波波长 λ 的关系即可。由题知水波的波长 λ＝vf ＝0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ505 m ＝0.01 m＝1 cm，即小孔的直径 d 应与 1 cm 相近 或更小，故选项 D 正确。
1.波的叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相 遇都会叠加。
2．稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列同 类的波，并且波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
3．明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的， 明显的干涉图样除了满足相干条件外，还必须满足两列波 振幅差别不大。振幅越是接近，干涉图样越明显。

物理选修3-4 12.4波的衍射和干涉 (共27张PPT)

物理选修3-4 12.4波的衍射和干涉 (共27张PPT)

光波
∩
声波的叠加
在两列波重叠的区域内，介质中的质点同时参与两种振动， 其振动的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。
本质：位移的合成
③叠加原理
峰
峰
振动加强
振幅增大
峰 谷
振动减弱
振幅减小
实验： 两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定。
侧视图
平面图
振动加强
振源2
振源1
振动减弱
两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定
加 强
减 弱
波的干涉
频率相同，振动方向相同，相差恒定的两列波叠加，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）两波源的频率相同 （2）振动方向相同 （3）相位差恒定
干涉图样
干涉图样的特点：
一、波的衍射
1．概念：波可以绕过障碍物继续传播的现象
障碍
阴影区 阴影区
物
波源
两幅水波通过孔缝衍射照片对比
λ
?
d
波绕过障碍物区域多
λ
?
d
波绕过障碍物区域少
衍射现象明显
衍射现象不明显
λ? d
水波槽实验
？
研究 λ
明显衍射
d
起波器
电动机的振动
发波水槽
毛玻璃屏幕 反射镜
发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。 不明显
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
日晕——光的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象？ 声波波长：17m
光波波长：
1．衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。 2．衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。 3．障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，

人教版高二物理选修3-4第十二章1波的衍射和干涉(20张)-PPT优秀课件

人教版高二物理选修3-4第十二章1波的衍射和干涉(20张)-PPT优秀课件
列说法中正确的是12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
四、振动加强点与振动减弱点的判断方法
五、波的特有现象
声波、水波、光波都能 发生干涉和衍射现象。
一切波都能发生干涉和衍射现象。 干涉和衍射是波特有的现象。
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
作业
1.先复习今天所讲基础内容； 2.电子版作业的答案写在作业纸上并且拍照 上传照片到微信群； 3.预习第五节课本并做课后习题。
振动加强点和振动减弱点的理解：不能认为振动加强点的位移始终最大，振动 减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为振动加强点，其实这些点也在 振动着，位移可为零；振幅减小的点为振动减弱点。判断方法有以下两种：
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
三、波的干涉
例3.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图
AD 中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列正确的是（ ）
A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B．a点位移始终处于最大位置 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，
A．两列波同时到达两波源的中点P B．两列波相遇后，P点波峰值可达A1+A2 C D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1+A2的点只有一点，

高中物理人教版选修3-4《12.4波的衍射和干涉》(共42张PPT)

高中物理人教版选修3-4《12.4波的衍射和干涉》(共42张PPT)

实验研究
两个在绳中相向传播的机械波相遇，会 发生什么现象呢？
实验研究 结论：两列波相遇时，位移发生合成变化；相
遇后，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，都 保持各自的运动状态继续传播，彼此之间没有互相 影响。
1、相遇前
2、相遇时刻
3、相遇过程
4、相遇后
波的独立传播原理
几列波在同一介质中传播，在介质中某一 点（或某一区域）相遇后，每一列波都能够 保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传 播，彼此之间互不干扰，好象没有遇到另一 列波一样。
形成稳定干涉图样的条件
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，产生稳定明显的干涉图样的条 件是两列波的频率相同，相位差恒定， 且振幅相差不多。
注意：波的干涉是波的叠加的特殊情 形，一切波都能发生干涉，干涉和衍射 都是波的特有现象。
波相遇时位移的特点
在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这 几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡 位置附近做振动，质点振动的位移等于这几列波单独 传播时引起的位移的矢量和。
波的叠加原理
几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 点同时参与这几列波引起的振动，质点的位 移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢 量和。
2、具体实例：
1）声波的衍射 ——隔墙有耳
2）电磁波的衍射 ——收看电视
思考与讨论
1、能试着解读“闻其声不见其人”中所包含 的物理知识吗？ 人耳所听声音频率范围：20Hz-20000Hz
人耳所听声音波长范围：17m-17mm
人眼所能看到的可见光波长的范围： 400nm-700nm

高中物理 12.4 波的衍射和干涉 新人教版选修3-4

高中物理 12.4 波的衍射和干涉 新人教版选修3-4

2.波的衍射的实质:波传到小孔(障碍物)时，小孔(障 碍物)仿佛是一个新波源，由它发出的与原来同频率的 波在小孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。波的 直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
3.衍射现象与观察的矛盾: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。
知识点一 对波的衍射现象的理解 探究导入: 光是一种波，如图为灯泡发光的情况。
(1)生活中见到的光的传播有何特点。 (2)满足什么条件才能使光发生衍射？ 提示:(1)沿直线传播。 (2)障碍物或孔的尺寸与光的波长相差不多。
【归纳总结】 1.波的衍射的条件:应该说衍射是没有条件的，衍射是 波特有的现象，一切波都可以发生衍射。衍射只有 “明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟 波长差不多，或比波长小是产生明显衍射的条件。
【过关训练】 1.(2018·宜春高二检测)一列波在传播过程中遇到一 个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现 象更明显的措施是 ( )
A.增大障碍物尺寸，同时增大波的频率 B.缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率 C.增大障碍物尺寸，同时减小波的频率 D.缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
【解析】选D。波在介质中传播时波速是由介质决定的， 与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速， 但由v=λf可知，当波速一定时，减小频率则波长增大， 而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波 长小或相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小 波的频率会使衍射现象更明显，D选项正确。故选D。
A.a点是振动加强点，c点是振动减弱点 B.a点与c点都是振动加强点，b点是振动减弱点 C.a点与c点此时刻是振动加强点，经过一段时间后变 成振动减弱点，而b点可能变成振动加强点 D.a、b、c点都是振动加强点

高中物理第十二章机械波12.4波的衍射和干涉课件新人教版选修34

高中物理第十二章机械波12.4波的衍射和干涉课件新人教版选修34
否有波,其次是看波从波源传出后是否偏离了直线传播,即是否“拐弯”,都符合
时即为波的衍射现象。
第十二页，共29页。
一
二
三
二、对波的干涉现象的理解
1.波的叠加是无条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。
2.稳定干涉图样的产生是有条件的,必须是两列波的频率相同、相位
差恒定,如果两列波的频率不相等,在相遇的区域里不同时刻各质点叠加
波源位置固定,振动方向平行,步调完全一致。
5.振动加强的点和振动减弱的点始终以振源的频率振动,其振幅不变(若是振
动减弱点,振幅可为0),但其位移随时间(shíjiān)发生变化。
6.振动加强的点的振动总是加强,但并不是始终处于波峰或波谷,它们都在平
衡位置附近振动,有的时刻位移为零。只是振幅为两列波振幅之和,显得振动剧
以它们在这点(zhè diǎn)引起的振动总是相互削弱的。如果两列波的
振幅相同,质点振动的振幅之和就等于 0,水面平静。
(3)干涉定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振幅加大,某些
区域的振幅减小的现象。
(4)干涉图样:波的干涉中所形成的图样。
(5)干涉条件:两列波的频率必须相同;两个波源的相位差保持不变。
C.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点在某时刻的位移可能是零
D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的
质点的位移大
点拨：波的叠加无条件,而波的干涉有条件,它是一定条件下的波的叠
加。
第二十四页，共29页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)
二
类型
(lèixíng)
= 0,1,2, … )。

高中物理 12.4 波的衍射和干涉课件 新人教版选修34

高中物理 12.4 波的衍射和干涉课件 新人教版选修34
预习交流 2
若两列相干波的振幅均为 A,则在两波的叠加区内加强点和减弱 点的振幅各多大?加强点的位移一直为最大吗?
答案:两列波相遇叠加时,加强点的振幅为两列波振幅之和,即为 2A,减弱点的振幅为两波振幅之差等于零,即不再振动,加强点是以振幅 2A 在平衡位置附近振动,并不是一直保持最大位移 2A 不变。
2.波的干涉中加强区和减弱区的判断方法 (1)图象法:在某时刻的波形图上,波峰与波峰(或波谷与波谷)的交 点,一定是加强点,波峰与波谷的交点一定是减弱点,各加强点或减弱点, 各自连接而成以两波源连线为中心向外辐射的连线,形成加强线或减 弱线,两种线互相间隔,形成干涉图样,加强点与减弱点之间各质点的振 幅介于加强点与减弱点的振幅之间。 (2)公式法:当两个相干波源的振动步调一致时,到两个波源的距离 之差 Δs=nλ 处是加强区,Δs=(2n+1)2λ处是减弱区(其中,n 取 1,2,3……)。
第七页，共29页。
2.在观察水波衍射现象的实验中,若打击水面的振子振动频率增大, 观察到的衍射现象有什么变化?
答案:λ=v/f,f 增大,λ 减小,则衍射现象变得不明显。
第八页，共29页。
迁移与应用 1 下列说法中正确的是( ) A.孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象 B.孔的尺寸比波长小才发生衍射现象 C.只有孔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 D.只有波才有衍射现象 解析:波绕过障碍物的现象称为波的衍射现象,发生明显衍射的条 件是孔或障碍物尺寸跟波长差不多或者比波长更小。孔径大并不是不 发生衍射,只是更突出原波的传播,波面只有边缘有变化。换句话说,波 的衍射现象不明显,所以 A、B 项错,C 项正确。衍射现象是波特有的现 象,所以 D 项正确。 答案:CD

2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件

2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件
留意：一切波都能发生衍射，而要发生明 显的衍射现象须满足上述条件，当不满足 上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是 衍射现象不明显，不易被我们观看到
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后，各列波独立传播
2、波叠加原理：
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加，使某些区 域的振动加强，有些区域的振动减弱，并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔， 这种现象叫做波的干预，形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样．而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样，则需要满足确定 的条件．
——减弱 ——加强
〔n＝0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻，，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相，遇经，过经半过个半周个期周，期就，变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波，谷在这相一遇点．，波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的， 质时点，振质动点的的振位幅移等最于大两，列等波于的两振列幅波之的差振，幅假之设和两；列 波因的此振在幅这一一样点，，质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强，点水，面保 持质安点静的．振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来，为振动加强区； 相应的振动最不猛烈或静止的质点连起来，为振动减 弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
留意： 〔1〕振动加强的区 域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始 终减弱． 〔2〕振动加强〔减 弱〕的区域是指质点 的振幅大〔小〕，而 不是指振动的位移大 〔小〕，由于位移是 在时刻变化的．

物理选修3-4 1波的衍射和干涉 (共27张PPT)[优秀课件][优秀课件]

物理选修3-4 1波的衍射和干涉 (共27张PPT)[优秀课件][优秀课件]

侧视图
平面图
振动加强
振源2
振源1
振动减弱
两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定
加 强
减 弱
波的干涉
频率相同，振动方向相同，相差恒定的两列波叠加，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。
产生波的干涉的条件:
dλ
d>λ
明显
明显
d
λ
d≈λ
λ
d
d<λ
发生明显衍射的条件
在狭缝宽度d一定，不同波长的水波的衍射。
λ1= 0.3d
λ2= 0.5d
λ3= 0.7d 明显
实验表明：只有缝、孔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。
（1）比波长大能发生明显衍射吗？ （2）能说成是发生衍射现象的条件吗？
一、波的衍射
1．概念：波可以绕过障碍物继续传播的现象
障碍
阴影区 阴影区
物
波源
两幅水波通过孔缝衍射照片对比
λ
?
d
波绕过障碍物区域多λ?源自d波绕过障碍物区域少
衍射现象明显
衍射现象不明显
λ? d
水波槽实验
？
研究 λ
明显衍射
d
起波器
电动机的振动
发波水槽
毛玻璃屏幕 反射镜
发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。 不明显
（1）两波源的频率相同 （2）振动方向相同 （3）相位差恒定
干涉图样
干涉图样的特点：
①振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 ②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 ③振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。 ④干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。

高中物理 波的衍射和干涉课件 新人教版3-4

高中物理 波的衍射和干涉课件 新人教版3-4

4、 对振动加强区和振动减弱区的判断： 、 对振动加强区和振动减弱区的判断：
二 波的干涉
假设在两列波的叠加区域有一个P点 假设在两列波的叠加区域有一个 点，它 到两列波源的距离分别为S 、 到两列波源的距离分别为 1、S2，两列波 的波长为λ 的波长为λ。 振动加强点的位置： 振动加强点的位置： P点到两列波的波源的距离差等于波 点到两列波的波源的距离差等于波 长的整数倍，半个波长的偶数倍。 长的整数倍，半个波长的偶数倍。
2 在同一均匀介质中有 1、S2两个波源，这两 在同一均匀介质中有S 两个波源， 个波源的频率相同。 相距两个波长， 个波源的频率相同。S1、S2相距两个波长，B 点为S1、 直线的中点 今以B为圆心以 直线的中点， 为圆心以R＝ 点为 、S2直线的中点，今以 为圆心以 ＝ 为半径画圆， λ为半径画圆，问在该圆周 两点除外） 上（S1、S2两点除外）共 有几个振动加强点。 有几个振动加强点。
s1 - s2 = 2n • 2
（n = 0,1,2,3,4 ……） ）
λ
振动减弱点的位置： 振动减弱点的位置： P点到两列波的波源的距离差等于半 点到两列波的波源的距离差等于半 个波长的奇数倍。 个波长的奇数倍。
s1 - s2 = (2n +1) • 2
λ
（n = 0,1,2,3,4 ……） ）
A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前波纹间距离相等 扩大， C．如果将孔AB扩大，有可能观察不 到明显的衍射现象 如果孔的大小不变， D ． 如果孔的大小不变 ， 使波源频率 增大， 增大，能更明显地观察衍射现象
一、波的叠加
• 两列波相遇后，彼 两列波相遇后， 此穿过，继续传播， 此穿过，继续传播， 波的形状和传播的 情形都跟相遇前一 也就是说， 样，也就是说，相 遇后， 遇后，它们都保持 各自的运动状态， 各自的运动状态， 彼此都没有受到影 响．

高中物理人教版(选修3-4)第十二章机械波第4节波的衍射和干涉+课件+(32张)(32张)

高中物理人教版(选修3-4)第十二章机械波第4节波的衍射和干涉+课件+(32张)(32张)

B
S1
S2
观察不到衍射现象．
6.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
7.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
两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变 各自的运动特征呢？
二、波的叠加
1.波的独立性原理 两列波相遇后，仍保 持各自的运动状态， 继续传播，它们都彼 此没有受到影响．
2.波的叠加原理
在几列波重叠的区域里，介质的质 点同时参与这几列波引起的振动，质点 振动的位移等于这几列波单独传播时引 起的位移的矢量和．
例1 下列关于两列波相遇时叠加的说法正 确的是（） A、 相遇后，振幅小的一列波振幅将小减
小，振幅大的一列波振幅将增大 B、 相遇以后，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，这说明波在相遇时互不干扰
实验一：波长一定的水波通过宽度不同的狭缝
现象：水波绕过小孔或障碍物继续 传播．
•1、人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的交给学生。 •2、一个人的知识如果只限于学校学习到的那一些，这个人的知识必然是十分贫乏的2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 4:14:29 PM •3、意志教育不是发扬个人盲目的意志，而是培养合于社会历史发展的意志。 •4、智力教育就是要扩大人的求知范围 •5、最有价值的知识是关于方法的知识。 •6、我们要提出两条教育的诫律，一、“不要教过多的学科”；二、“凡是你所教的东西，要教得透彻”2021年10月2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 •7、能培养独创性和唤起对知识愉悦的，是教师的最高本领2021/10/162021/10/16October 16, 2021 •8、先生不应该专教书，他的责任是教人做人；学生不应该专读书，他的责任是学习人生之道。2021/10/162021/10/162021/10/162021/10/16

高中物理人教版选修3-4： 12.4 波的衍射 课件 (共29张PPT)

高中物理人教版选修3-4： 12.4 波的衍射 课件 (共29张PPT)
到两波源的路程差（波程差）△s满足:
s n
s (2n 1)
——减弱

2
——加强
若两个波源的振动频率和振动步调 相反，则上述结论刚好相反。
课堂练习
如图中s1和s2是两个相干 波源,以s1和s2为圆心的两 组同心圆弧分别表示在同 一时刻两列波的波峰和波 谷,实线表示波峰,虚线表示 波谷,a、b、c三点中,振动 加强的点是 ,振动减弱的 点是 ,再过1/2周期,振 动加强的点是 ,振动减 弱的点是 .
实验结论：
1、障碍物较大时对波有影响, 较小时对波也有影响,但障碍 物比较小时能发生明显衍射. 2、窄缝宽度跟波长相差不多 时，有明显的衍射现象
3 、窄缝宽度比波长大得越 多，衍射现象越不明显；
4 、窄缝宽度跟波长相比非 常大时，水波将直线传播， 观察不到衍射现象．
二、发生明显衍射现象的条件
障碍物或孔的尺寸比波长小, 或跟波长相差不多.
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 开的现象叫做的干涉。
一切波都能发生干涉，干涉是波特 有的现象。
2、干涉的加强
(1)、干涉的解释——加强点 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.
5、波的干涉图样
说明：
（1）振动加强的区域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始终减弱．
（2）振动加强（减弱）的区域是指质点 的振幅大（小），而不是指振动的 位移大（小），因为位移是在时刻 变化的．

人教版高中物理选修34课件：波的衍射和干涉+(共30张PPT)

人教版高中物理选修34课件：波的衍射和干涉+(共30张PPT)

发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。 不明显
dλ
d>λ
明显Leabharlann 明显dλd≈λ
λ
d
d<λ
发生明显衍射的条件
在狭缝宽度d一定，不同波长的水波的衍射。
λ1= 0.3d
λ2= 0.5d
λ3= 0.7d 明显
实验表明：只有缝、孔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。
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
3λ
加强点和减弱点的分布规律
若两波源振动情况完全相同 到两波源的路程差（波程差）△s满足:
s n ——加强
s (2n 1) ——减弱
2
例.如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相 等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向
传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿 y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的 是x= 2、6 的点，振幅最小的是x= 4、8 的点。
才会发生明显的衍射现象
波的叠加
雨滴下落不同步，相差也不恒定
1．波的叠加原理
①波传播的独立性
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 到过其它波一样。

12.4 波的衍射和干涉 课件-2020-2021学年高二人教版物理选修3-4

12.4 波的衍射和干涉 课件-2020-2021学年高二人教版物理选修3-4
干波源。
随堂练习
1、下列两列波相遇时叠加的说法正确的是（ B C D）
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。
D
B A C
S1
S2
5、水面上有A、B两个振动情况完全相同的振动源，
在A、B连线的中垂线上有三个点a、b、c，已知某时
a点是两列波波峰和波峰相遇点，c点是与a点最近的
波谷和波谷相遇点，b处在a、c之间，如下图，以下
说法正确的是：（
C）
A
B
A：a振动加强，c点振动减弱
B：a、c点振动加强，b点振动减弱
波的叠加原理
1.波的独立作用原理——几列波在传播时，无论 是否相遇，都将保持各自原有特性（频率、波长、 振幅、振动方向）不变，互不干扰地各自独立传 播。
2. 波的叠加原理——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。
例2(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正
Байду номын сангаас
例3．如图所示，在x轴上的P、Q两点 位置上有两个频率相同、振动方向也 相同的相干波源，它们激起的机械波 长是2m，P、Q两点的横坐标分别是 xp=1m，xQ=6m，那么在y轴上从-∞へ +∞的位置上会出现振动减弱的区域有 多少个?
5个
2、关于波的干涉，下列说法正确的是（C D ） 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

2019高中物理第十二章第4节波的衍射和干涉课件新人教版选修3_4

2019高中物理第十二章第4节波的衍射和干涉课件新人教版选修3_4
[答案] A
[点评] 关于波的衍射现象的两点提醒 (1)障碍物的尺寸的大小与波长大小的关系不是发生 衍射的条件，而是发生明显衍射的条件，波长越大，越易 发生明显衍射现象。 (2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出， 但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射。
[即时巩固]
1．用水槽演示水波的衍射实验中，若打击水面的振子振
域的振幅 加大 、某些区域的振幅 减小 的现象。
4．干涉图样：波的干涉中所形成的图样。
5．干涉条件：两列波的 频率 相同，两波源的相位 差必须保持 不变 。
6．一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
[注意] 1．在干涉现象中，不能认为加强点的位移始终 最大，减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的 点为加强点，振幅减小的点为减弱点。 2．不管是加强点，还是减弱点，还是一般位置 的质点在振动时，其位移都在随时间做周期性变化， 位移可为零。
A．C、E 两点都保持静止不动 B．图示时刻 A、B 两点的竖直高度差为 20 cm C．图示时刻 C 点正处在平衡位置 D．从图示的时刻起经 0.25 s，E 点通过的路程为 20 cm
解析：选 BCD 如题图所示是频率相同的两水波相叠加 的现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则 A、E 是波峰与波 峰相遇，B 点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点；C 点是 BE 连线的中点，图示时刻是两水波的平衡位置相遇，故 C 点正处在平衡位置；由于两列波的振幅都是 5 cm，A 点是 波峰相遇，则 A 点相对平衡位置高 10 cm，而 B 点是波谷与 波谷相遇，则 B 点相对平衡位置低 10 cm，所以 A、B 两点的 竖直高度相差 20 cm。周期 T＝vλ＝01.5 s＝0.5 s，从图示时刻 起经 0.25 s，E 质点通过的路程为 4A＝20 cm，故 B、C、D 正确，A 错误。
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再好的种子，不播种下去，也结不出丰硕的果实。书到用时方恨少，事非经过不知难。竹笋虽然柔嫩，但它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。少壮不努力，老大徒伤 不息不向前走，不知路远；不努力学习，不明白真理。用习惯和智慧创造奇迹，用理想和信心换取动力天才在于积累，聪明在于勤奋。奋斗之路越曲折，心灵越纯洁 是要有信心。努力向上的开拓，才使弯曲的竹鞭化作了笔直的毛竹。不要让追求之舟停泊在幻想的港湾，而扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的大海。习惯决定成绩， 惯是成功的保证。逆境是磨练人的最高学府。生命力顽强的种子，从不对瘠土唱诅咒的歌。一个能思考的人，才真是一个力量无边的人。耕耘者的汗水是哺育种子成 刻苦劳动的结果。勤奋加智慧是开启成功大门的钥匙。读书使人成为完善的人。宝剑不磨要生锈；人不学习要落后。必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身 是一份灵感加九十九汗水。只要不放弃努力和追求，小草也有点缀春天的价值。立身以立学为先，立学以读书为本。谦虚是学习的朋友，自满是学习的敌人。赶脚的 是自满。如果可恨的挫折使你尝到苦果，朋友，奋起必将让你尝到人生的欢乐。人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废。一帆风顺，并不等于行驶的是一条平坦 足，过失多小也别忽略。没有风浪，便没有勇敢的弄潮儿；没有荆棘，也没有不屈的开拓者。如果缺少破土面出并与风雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一 志读尽人间书。好习惯成就一生，坏习惯毁人前程。攻城不怕坚，读书莫为难，科学有险阻，苦战能过关。天才就是无止境刻苦勤奋的能力。、聪明出于勤奋，天才 以征服世界上任何一座高峰！茂盛的禾苗需要水分；成长的少年需要学习。立志宜思真品格，读书须尽苦功夫。不要嘲笑铁树。为了开一次花，它付出了比别的树种 荒于嬉；行成于思，毁于随。我们要有恒心，尤其要有自信心。不去耕耘，不去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。 无知。骄傲是失败的开头，自满是智慧的尽头。过于欣赏自己，就发现不了别人的优点；过于赞赏别人的优点，就会看不见自己的长处。做人可以不高尚，但不能无 不能卑鄙；头脑可以不聪明，但不能糊涂；生活可以不乐观，但不能厌世；交友可以不慷慨，但不能损人。用知识的浪花去推动思考的风帆，用智慧的火星去点燃思 去创造美好的生活，用科学的力量去强劲腾飞的翅膀！每一个人都拥有生命，却并非每个人都能读懂生命；每一个人都拥有头脑，却并非每一个人都能善用头脑。只 人，才算得上真正拥有你可以不高尚，但不能无耻；你可以不伟大，但不能卑鄙；你可以不聪明，但不能糊涂；你可以不博学，但不能无知；你可以不交友，但不能 不能厌世；你可以不慷慨，但不能损人；你可以不追求，但不能嫉妒；你可以不进取，但不能倒退。健康的才是美丽的，合适的才是最好的，常新的才是迷人的，平 才是长久的，真实的才是永恒的。有一个清醒的头脑比有一个聪明的头脑更重要；有一种良好的习惯比有一种熟练的技巧更实用；有一股青春活力比有一副健全的臂 胆识比有一门知识更强劲。有了成绩要马上忘掉，这样才不会自寻烦恼；有了错误要时刻记住，这样才不会重蹈覆辙；有了机遇要马上抓住，这样才不会失去机会； 样才能迎刃而解。你可以用投机的方式赚到财富，却无法从财富中获得满足；你可以用欺骗的方法获得女友，却无法从女友心中获得爱情；你可以用作弊的手段获取 得知识；你可以用金钱买到荣誉，却无法从百姓口中获得名声。人可以不美丽，但要健康；人可以不伟大，但要快乐；人可以不完美，但要追求。有的人不管年纪多 不管是荣是辱，却波澜不惊；有的人不管是富是贫，却朴实为人；有的人不管受讥遭讽，却依然阔步前行；有的人不管自己位有多卑，却永远惦念着祖国母亲！感动 个眼神可能让你忆念一世；一次资助可能让你感动一生；一句祝福可能让你温馨一世；一点宽容可能让你感激终生。、最美的不一定是最可爱的，最可爱的才是最美 适的；最合适的才是最好的；最高大的不一定是最受尊敬的，最受尊敬的才是最高大的；最优美的不一定是最动听的，最动听的才是最优美的。如果你盼望明天，那 希望辉煌，那么你须脚不停步。宠爱的出发点是爱，落脚点却是恨；嫉妒的出发点是进，落脚点却是退；梦幻的出发点是绚（烂），落脚点却是空；贪婪的出发点是 造世界，得先改造自己；要成就事业，得先劳苦自身；要胜利登顶，得先奋力攀登生活加减法：知识要递增，烦恼要递减；友情要递增，怨恨要递减；善心要递增， 失信要递减；肚量要递增，妒量要递减。脚步要递增，烟酒要递减。如果你想快点成名，那么就得慢点睡觉；如果你想快点长智，那么就得慢点骄傲。如果你想慢点 习；如果你想慢点淘汰，那么就得快点迈步虽然我们不能决定自己生命的长度，但可以拓宽它的宽度；虽然我们不能改变容貌，但可以展现笑容；虽然我们不能控制 虽然我们不能预知明天，但可以把握今天；虽然你不能样样顺利，但你可以事事尽力。只有使自己自卑的心灵自信起来，弯曲的身躯才能挺直；只有使自己懦弱的体 才能迈开；只有使自己狭隘的心胸开阔起来，短视的眼光才能放远；只有使自己愚昧的头脑聪明起来，愚昧的幻想才能抛弃！我们缺少的不是机遇，而是对机�
才会发生明显的衍射现象
波的叠加
雨滴下落不同步，相差也不恒定
光波
∩
声波的叠加
在两列波重叠的区域内，介质中的质点同时参与两种振动， 其振动的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。
本质：位移的合成
③叠加原理
峰
峰
振动加强
振幅增大
峰 谷
振动减弱
振幅减小
实验： 两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定。
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
日晕——光的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象？ 声波波长：1.7cm---17m
光波波长：0.4um-----0.7um
1．衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。 2．衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。 3．障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，
若两波源振动情况完全相同 到两波源的路程差（波程差）△s满足:
s n ——加强
s (2n 1) ——减弱
2
例.如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相 等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向
传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿 y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的 是x= 2、6 的点，振幅最小的是x= 4、8 的点。
仅是发生明显衍射的条件。 4．一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。
例：以下关于波的衍射的说法中正确的是（ C ）
A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显 C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显 D．只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，
一、波的衍射
1．概念：波可以绕过障碍物继续传播的现象
障碍
阴影区 阴影区
物
波源
两幅水波通过孔缝衍射照片对比
λ
?
d
波绕过障碍物区域多
λ
?ห้องสมุดไป่ตู้
d
波绕过障碍物区域少
衍射现象明显
衍射现象不明显
λ? d
水波槽实验
？
研究 λ
明显衍射
d
起波器
电动机的振动
发波水槽
毛玻璃屏幕 反射镜
发生明显衍射的条件
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样。 不明显
（1）两波源的频率相同 （2）振动方向相同 （3）相位差恒定
干涉图样
干涉图样的特点：
①振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 ②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 ③振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。 ④干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。
5λ 5λ 3.5λ
3λ
加强点和减弱点的分布规律
dλ
d>λ
明显
明显
d
λ
d≈λ
λ
d
d<λ
发生明显衍射的条件
在狭缝宽度d一定，不同波长的水波的衍射。
λ1= 0.3d
λ2= 0.5d
λ3= 0.7d 明显
实验表明：只有缝、孔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。
（1）比波长大能发生明显衍射吗？ （2）能说成是发生衍射现象的条件吗？
侧视图
平面图
振动加强
振源2
振源1
振动减弱
两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定
加 强
减 弱
波的干涉
频率相同，振动方向相同，相差恒定的两列波叠加，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。
产生波的干涉的条件: