《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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十二章 机械波 第四节 波的衍射和干涉水、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？机机械械波波能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多水波衍射水波衍射一、光的衍射一、光的衍射 1、光的衍射：、光的衍射： 光能够绕过障碍物偏离直线传播的现象光能够绕过障碍物偏离直线传播的现象2、明显衍射的条件、明显衍射的条件 障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多注意：各种不同形状的障碍物或小孔都能使光发生衍射注意：各种不同形状的障碍物或小孔都能使光发生衍射激光束调节狭缝宽窄像屏光的光的单缝衍射单缝
2、衍射观察下列衍射图样，分析衍射规律：观察下列衍射图样，分析衍射规律：不同缝宽的单缝衍射不同缝宽的单缝衍射不同色光的单缝衍射不同色光的单缝衍射1 1、单缝衍射条纹的特征、单缝衍射条纹的特征A A、波长一定时，波长一定时，中央亮纹宽而亮中央亮纹宽而亮B B、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗C C、狭缝越窄，中央条纹越宽，、狭缝越窄，中央条纹越宽，各条纹间距各条纹间距越越大大D D、波长越大，中央条纹越宽，、波长越大，中央条纹越宽，各条纹间距各条纹间距越越大大 E E、白白光光的的单单缝缝衍衍射射条条纹纹为为中中央央亮亮，两两侧侧为为彩彩色色条条 纹，且外侧呈红
3、色，靠近光源的内侧为紫色纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色光的圆孔衍射光的圆孔衍射衍射物衍射物观察屏观察屏点光源点光源光的圆屏衍射光的圆屏衍射阴影外有明暗相间的圆条纹，阴阴影外有明暗相间的圆条纹，阴影中心有一亮点影中心有一亮点条纹条纹特点特点 圆孔的衍射花样 圆屏的衍射花样 光的针尖衍射条纹光的针尖衍射条纹光的衍射使物体边缘轮廓模糊不清光的衍射使物体边缘轮廓模糊不清光通过物体的边缘而发生衍射光通过物体的边缘而发生衍射1、光的衍射现象表明、光的衍射现象表明 光沿直线传播只是一种近似的规律光沿直线传播只是一种近似的规律只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，只有在障碍物的尺寸比光的波长大得
4、多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。光才可以看作是沿直线传播的。 光的直线传播是有条件的光的直线传播是有条件的3 3、干涉条纹与衍射条纹的区别、干涉条纹与衍射条纹的区别 干涉：干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。减弱较慢。 衍射：衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 （双缝）干涉图样（双缝）干涉图样（单缝）衍射图样（单缝）衍射图样双缝间距越小，条纹间距越大双缝间距越小，条纹间距越大单缝宽度越小，条纹间距越大
5、单缝宽度越小，条纹间距越大（单色光）波长越小，条纹间（单色光）波长越小，条纹间距越小距越小（单色光）波长越小，条纹间（单色光）波长越小，条纹间距越小距越小单单色色光光形形成成明明暗暗条条纹纹，白白光光形形成彩色条纹成彩色条纹单单色色光光形形成成明明暗暗条条纹纹，白白光光形形成彩色条纹成彩色条纹 惠更斯原理惠更斯原理-波在媒质波在媒质中传播到的各点，都可看成中传播到的各点，都可看成新的子波源。新的子波源。.障碍物障碍物平面波平面波平面波波面平面波波面 波波达达到到狭狭缝缝处处，缝缝上上各各点点都都可可看看作作子子波波源源，作作出出子子波波包包络络，得得到到新新的的波波前前。在在缝缝的的边边缘缘处
6、处，波的传播方向发生改变。波的传播方向发生改变。例例1 1、下列现象或事实属于衍射现象的下列现象或事实属于衍射现象的是是( )( )A.A.风从窗户吹进来风从窗户吹进来B.B.雪堆积在背风的屋后雪堆积在背风的屋后C.C.水波前进方向上遇到凸出水面的小水波前进方向上遇到凸出水面的小石子石子, ,小石子对波的传播没有影响小石子对波的传播没有影响. .D.D.晚上看到水中月亮的倒影晚上看到水中月亮的倒影C课堂练习课堂练习例例2 2、下列关于波的衍射的说法正确的是下列关于波的衍射的说法正确的是( ( ) )A.A.衍射是一切机械波特有的现象衍射是一切机械波特有的现象B.B.对同一列波对同一列波, ,缝
7、或孔缝或孔( (障碍物障碍物) )越小越小, ,衍射衍射现象越明显现象越明显C.C.只有横波才能发生衍射现象只有横波才能发生衍射现象, ,纵波不能纵波不能发生衍射现象发生衍射现象D.D.声波容易发生衍射是由于声波波长较大声波容易发生衍射是由于声波波长较大BD例例3、在水波槽的衍射实验中在水波槽的衍射实验中,若打击水若打击水面的振子的频率是面的振子的频率是5HZ,水波在槽中水波在槽中的传播速度为的传播速度为0.05m/s,为观察到显著为观察到显著的衍射现象的衍射现象,小孔直径小孔直径d应为应为( )A.10cm B.5cm C. d1cm D. d1cmD例例4、如图是观察水面波衍射的实验装置，
8、如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和和BD是两块挡是两块挡板，板，AB是一个孔，是一个孔，O为波源，图中已画出波源所在区域波为波源，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，下述描述正确的一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是（是（ ） A此时能明显观察到波的衍射现象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挡板前波纹间距离相等C如如果果将将孔孔AB扩扩大大，有有可可能能观观察察不不到到明明显的衍射现象显的衍射现象 D如如果果孔孔的的大大小小不不变变，使使波波源源频频率率增增大大，能更明显地观察衍射现象能更明显地观察衍射现象 解析：解析：由图可看出孔由图可看出孔ABAB与波长相比小于一个波长，则与波长相比小于一个波长，则A A对对. . 介质及波源不变则不变，介质及波源不变则不变，B B对对 将将孔孔变变大大，若若孔孔的的大大小小比比较较大大则则不不能能看看到到明明显显衍衍射射现现象象，C C对对 增大频率，更不容易看到衍射现象，增大频率，更不容易看到衍射现象，D D错错. . 所以，正确选项为所以，正确选项为A AB B、C C. .
