人教版（2019）选择性必修一 3.3 波的衍射和干涉 课件(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修一 3.3 波的衍射和干涉 课件(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-27 23:03:18 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
波的衍射
1.波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。
一、波的衍射
障碍物
阴影区
阴影区
阴影区
阴影区
波源
衍——延展之意；波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
2.发生明显衍射的条件：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。
是否可以说成是发生衍射现象的条件？
新课讲授
三、波的衍射
3.说明：
(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
(多选)如图所示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)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是
A.此时能观察到波明显的衍射现象
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，能观察到更
明显的衍射现象
波的干涉
高二物理（人教版2019）
一、波的叠加
相遇前
开始相遇
相遇中
开始分离
分离后
1.独立性：几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇时，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，彼此之间互不影响，好像没有遇到另一列波一样。
2.波叠加原理：在波重叠的区域里，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。
生活中波的独立传播和叠加
1.开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音特响，但还是能区分出每一个人的说话声音。
2.红绿光束空间交叉相遇(红是红、绿是绿，…)
3.空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台)
加强的解释：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，点的振动最激烈。
S1
S2
A
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，始终加强点
减弱的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇。
S1
S2
经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，
如果两列波的振幅相同，减弱区的质点是否还会离开平衡位置？
D
两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波(如图甲)，在相遇的某一时刻(如图乙)两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是( )
A．a向上，b向下 B．a向下，b向上
C．a、b都静止 D．a、b都向上
B
思考与讨论：
1.若两列波的的频率不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
2.若两列波的的相位差随时间变化，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
1.波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。所形成的图样叫做干涉图样。
二、波的干涉
2.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
新课讲授
1.S1、S2两波源到加强点M到距离差与波长有什么关系？
若两个波源的振动频率和振动步调相同
新课讲授
2.S1和S2两波源到减弱点N到距离差与波长有什么关系？
3.若两个波源的振动频率和振动步调相同
振动加强点和减弱点满足的条件：
(1)加强点与两个波源的距离差：
（n=0，±1，±2，±3……）
(2)减弱点与两个波源的距离差：
二、波的干涉
（n=0，±1，±2，±3……）
3.若两个波源的振动频率和步调始终相反的两列波
振动加强点和减弱点满足的条件：
(1)加强点与两个波源的距离差：
（n=0，±1，±2，±3……）
(2)减弱点与两个波源的距离差：
二、波的干涉
（n=0，±1，±2，±3……）
波源S1和S2振动方向相同，频率均为5Hz，分别置于同一均匀介质中的A、B两点， AB=4m。两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为10m/s。已知两波源振动的初始相位相同，则A、B间振动减弱点的个数为
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
A
B
A、B间振动加强点的个数为（除S1、S2两波源外）
在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆。求：在该圆周上（除S1和S2两波源外）共有几个振动加强的点？
D
课堂练习
y/m
0
t/s
0.2
-0.2
2
1
图2
波源S位于x =0，当波刚传到x =3m处的质点，计为t =0。此时波形图如图1所示，x=3m处的质点的振动图像如图2所示。求：
（1）波源S的起振方向；（2）P第一次回到平衡位置的时间
（3）t=7/3 s ，Q有最大的正向加速度？
（4）x=10m的质点第二次到达波峰的时刻，此时间内x =3m处的质点通过的路程？
（5）t=0~5/6 s ,x =2m处的质点通过的路程？
y/m
0
x/m
0.2
-0.2
0.1
图1
1
2
3
P
Q
图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，
2与1的波速、波长、频率是否相等？
3与1的波速、波长、频率是否相等？
波的衍射
1.波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。
一、波的衍射
障碍物
阴影区
阴影区
阴影区
阴影区
波源
衍——延展之意；波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
2.发生明显衍射的条件：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。
是否可以说成是发生衍射现象的条件？
新课讲授
三、波的衍射
3.说明：
(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
(多选)如图所示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)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是
A.此时能观察到波明显的衍射现象
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，能观察到更
明显的衍射现象
波的干涉
高二物理（人教版2019）
一、波的叠加
相遇前
开始相遇
相遇中
开始分离
分离后
1.独立性：几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇时，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，彼此之间互不影响，好像没有遇到另一列波一样。
2.波叠加原理：在波重叠的区域里，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。
生活中波的独立传播和叠加
1.开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音特响，但还是能区分出每一个人的说话声音。
2.红绿光束空间交叉相遇(红是红、绿是绿，…)
3.空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台)
加强的解释：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，点的振动最激烈。
S1
S2
A
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，始终加强点
减弱的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇。
S1
S2
经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，
如果两列波的振幅相同，减弱区的质点是否还会离开平衡位置？
D
两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波(如图甲)，在相遇的某一时刻(如图乙)两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是( )
A．a向上，b向下 B．a向下，b向上
C．a、b都静止 D．a、b都向上
B
思考与讨论：
1.若两列波的的频率不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
2.若两列波的的相位差随时间变化，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
1.波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。所形成的图样叫做干涉图样。
二、波的干涉
2.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
新课讲授
1.S1、S2两波源到加强点M到距离差与波长有什么关系？
若两个波源的振动频率和振动步调相同
新课讲授
2.S1和S2两波源到减弱点N到距离差与波长有什么关系？
3.若两个波源的振动频率和振动步调相同
振动加强点和减弱点满足的条件：
(1)加强点与两个波源的距离差：
（n=0，±1，±2，±3……）
(2)减弱点与两个波源的距离差：
二、波的干涉
（n=0，±1，±2，±3……）
3.若两个波源的振动频率和步调始终相反的两列波
振动加强点和减弱点满足的条件：
(1)加强点与两个波源的距离差：
（n=0，±1，±2，±3……）
(2)减弱点与两个波源的距离差：
二、波的干涉
（n=0，±1，±2，±3……）
波源S1和S2振动方向相同，频率均为5Hz，分别置于同一均匀介质中的A、B两点， AB=4m。两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为10m/s。已知两波源振动的初始相位相同，则A、B间振动减弱点的个数为
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
A
B
A、B间振动加强点的个数为（除S1、S2两波源外）
在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆。求：在该圆周上（除S1和S2两波源外）共有几个振动加强的点？
D
课堂练习
y/m
0
t/s
0.2
-0.2
2
1
图2
波源S位于x =0，当波刚传到x =3m处的质点，计为t =0。此时波形图如图1所示，x=3m处的质点的振动图像如图2所示。求：
（1）波源S的起振方向；（2）P第一次回到平衡位置的时间
（3）t=7/3 s ，Q有最大的正向加速度？
（4）x=10m的质点第二次到达波峰的时刻，此时间内x =3m处的质点通过的路程？
（5）t=0~5/6 s ,x =2m处的质点通过的路程？
y/m
0
x/m
0.2
-0.2
0.1
图1
1
2
3
P
Q
图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，
2与1的波速、波长、频率是否相等？
3与1的波速、波长、频率是否相等？