波的衍射与叠加.

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（二）实验演示实验二：在狭缝宽度一定的情况下，波长对衍射实验的影响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，衍射现象越不明显实验结论：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。（三）明显衍射的条件（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，这便观察到了明显的衍射。1.衍射是波特有的现象；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。（五）说明1.下列现象或事实属于衍射现象的是()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BC（六）例题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()A.10cmC.d1cmB.5cmD.d1cmD观看视频二、波的叠加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(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()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BD问题与练习P38