沪教版高中物理选修3-4 2.5波的干涉与衍射_学案2

波的衍射和干涉

【学习目标】
1．知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
2．知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点。
3．知道衍射和干涉现象是波动特有的现象。
【学习重难点】
1．知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
2．知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点。
【学习过程】
一、自主学习
1．波的衍射现象：_____________________________________叫做波的衍射。
发生明显衍射的条件是__________________________________________________
_______波都能发生衍射，衍射是_____特有的现象。
2．波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播；在他们重叠的区域内，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分别引起的位移的_________。
3．波的干涉：__________________________________________________
____________________________________________________，这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做_________________。
4．产生干涉的条件是__________________________________
一切波都________发生干涉，干涉是________特有的现象。
二、合作探究
1. 两列相干波的振幅分别为A1和A2，某时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2，则（ ）
A．质点的振幅一直为A1+A2
B．质点的振幅再过半个周期为∣A1—A2∣
C．质点的位移大小一直为A1+A2
D．质点的位移大小再过半个周期为A1+A2
2．如图所示，S1．S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a．b．c．d四点，下列说法中正确的有（ ）
A．该时刻a质点振动最弱，b．c质点振动最强，d质
点振动既不是最强也不是最弱
B．该时刻a质点振动最弱，b．c．d质点振动都最强
C．a质点的振动始终是最弱的， b．c．d质点的振动始终是最强的
D．再过T/4后的时刻a．b．c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
3. 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）间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（ ）
A．此时能明显观察到波的衍射现象
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，将波源的频率增大，将能更明显地观察到衍射现象
【达标检测】
1．关于波的衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．衍射现象必须在一定条件下才能发生 B．明显衍射现象必须在一定条件下才能发生
C．衍射是某些波所特有的现象 D．衍射是所有波所特有的现象
2．下列关于波的衍射说法正确的是（ ）
A．衍射是一切波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，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．声波容易发生衍射现象，由于声波波长较大
3．水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更不明显，可以（ ）
A．增大小孔尺寸，同时增大水波的频率 B．增大小孔尺寸，同时减小水波的频率
C．缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率 D．缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率
4．如图所示，S为波源，MN为两块挡板，其中M固定，N板可上下移动，两板中间有一块缝，此时测得A点没有发生振动，为了使A点能振动起来，可采取的方法是（ ）
A．增大波源的频率
B．减小波源的频率
C．将N板上移一些
D．将N板下移一些
5．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（ ）
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的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰
6．两列波发生了干涉现象，得到了干涉图样，则（ ）
A．振动加强的质点，始终处于最大位移处
B．振动加强的质点的位移，有时会小于振动削弱的质点的位移
C．波峰与波峰相遇处的质点，其振动始终加强
D．波峰与波谷相遇处的质点，其振动始终削弱
7．如图所示，A．B为两个完全相同的相干波源，它们产生的两列波在AB连线的中垂线上的P点相遇时，则（ ）
A．P点振动始终加强
B．P点振动有时加强，有时减弱
C．P点位移始终等于振幅
D．P点位移有时为零
8．两列频率相同的声波在空气中相遇发生干涉时（ ）
A．振动加强质点的位移总是最大
B．在某一时刻，振动加强质点的位移可能小于振动减弱质点的位移
C．振动加强质点的位移随时间不断变化
D．振动减弱质点的振幅一定小于振动加强质点的振幅

c

S1

S2

a

b

d