《高中物理 12.5 波的衍射课件 新人教版选修3-4》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 12.5 波的衍射课件 新人教版选修3-4(18页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 波 的 衍 射 实例1、在水塘里,微风激起的水 波遇到突出水面 的小石子、芦 苇 ,会绕过他们继续传播,好象他 们并不存在 实例2、听其声不见其人。 实例3、隔墙有耳 点击下图观看动画 一、波的衍射 现象:水波绕过小孔继续传播 一、衍射现象 波能绕过障碍物继续传播的 现象,叫做波的衍射。 衍展延之意 波的衍射波展延到“影子”区域里 的现象。 衍射是所有波共有的一种现象,一 切波都能发生衍射同时,它也是 波所特有的现象 二、发生明显衍射现象的 条件 点击下图观看实验 结论: 窄缝宽度跟波长相差不多时,有明 显的衍射现象; 窄缝宽度比波长大得越多,衍射现 象越不明显; 窄缝宽度跟波长相比非常大时
2、,水 波将直线传播,观察不到衍射现象 水波的衍射 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 注意: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 察到 发生明显衍射现象的条件: . . . . . . . . . 三、用惠更斯原理解释衍射现象 障碍物 障碍物后的 阴影部分 平面波 平面波波面 障碍后 的波面 障碍后 的波线 返回 结束 波在传播过程中,遇到障碍物 时其传播方向发生改变,绕过障碍 物的边缘继续传播的现象。 利用惠更斯原理可解释波的衍射现象。
3、 波的衍射 波达到狭缝处,缝上各点都可看 作子波源,作出子波包络,得到新的 波前。在缝的边缘处,波的传播方向发生改变。 当狭缝缩小,与波长相近时,衍射效果显著。 小结: 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,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显著 的衍射现象。 小结: 5、波传到小孔(或障碍物)时,小孔 或障碍物仿佛是一个新的波源,由它 发出与原来同频率的波在孔或障碍物 后传播,于是就出现了偏离直线传播 方向的衍射现象。 6、当孔的尺寸远小于波
4、长时,尽管衍 射十分突出,但由于能量的减弱,衍 射现象不容易观察到。 练习: 1、以下关于波的衍射的说法,正确的是 ( ) A、波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象 B、当孔的尺寸比波长小,衍射现象明显 C、当障碍物的尺寸比波长大得多时,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,才会发生明 显的衍射现象 2、下列现象属于波的衍射现象的是 ( ) A、在空旷的山谷里喊叫,可以听到回声 B、“空山不见人,但闻人语响” C、“余音绕梁,三日而不绝” D、夏日的雷声有时轰鸣不绝 3.关于波的衍射下列说法中正确的是( ) A在衍射现象中,波不是沿直线传播的 B水波碰到障碍物后返回传播的
5、现象属于衍射现象 C横波能发生衍射,而纵波不能发生衍射 D不能发生明显衍射的,必定不是波 E衍射是一切波的特性 F波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象 G波长比孔的宽度小得越多,衍射现象越不明显 H波长比孔的宽度大得越多,衍射现象越不明显 AEFH 4.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 波经过孔之后的传播情况, 下述描述正确的是( ) ABC A挡板前后波纹间距离相等 B此时能明显观察到波的衍射现象 C如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象 D
6、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 5、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,可以( ) A、增大小孔的尺寸,同时增大水波的频率 B、增大小孔的尺寸,同时减小水波的频率 C、缩小小孔的尺寸,同时增大水波的频率 D、缩小小孔的尺寸,同时减小水波的频率 6、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应为 ( ) A、10 cm B、5 cm C、D 1 cm D、D 1 cm 7.如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到 达区域的示意图, 情况中水波的频率最大; 情况中水波的频率最小。 b a c 题11图 8.甲乙两人分乘两只船在湖中钓鱼, 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10次 。当甲船位于波峰时,乙船位于波谷, 这时两船之间还有一个波峰。则此水波 的波长为多少?若此波在传播过程中遇 到一根竖立的电线杆,是否会观察到明 显的衍射现象?