《高中物理2.3《波的干涉和衍射》學案1(魯科版選修3-4)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中物理2.3《波的干涉和衍射》學案1(魯科版選修3-4)(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、魯科版高中物理選修3-4導學案
2. 3《波的干涉和衍射》學案
【學習目標】
(1)知道波的疊加原理,知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣;
(2)知道什么是波的衍射現(xiàn)象,知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件;
(3)知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。
【學習重點】
波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
【知識要點】
一、波的疊加
兩列波相遇時會互相穿過,各自保持原波繼續(xù)前進,與一列波單獨傳播時的情形完全一樣,這兩列波互不干擾。
兩列波相遇時,在波的重疊區(qū)域,任何一個質點的總位移,都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
二.
2、、波的干涉
一般地說,振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質中疊加時,情形是很復雜的。一種最簡單的但卻是最重要的情形,就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。
1)做波的干涉:頻率相同的波,疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強,另一些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
(2)特點:干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。
(3)產生條件:兩列波的頻率必須相同。
只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波,疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發(fā)出的波叫做相干波。
三、波的衍射
(1)波
3、的衍射:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
(2)衍射現(xiàn)象的條件
只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波的特有現(xiàn)象。
能夠引起聽覺的聲波范圍是20Hz~20 000Hz。
【典型例題】
例題1:如圖所示,S為在水面上振動的波源,M、N為在水面上的兩塊擋板,其中N板可以上下移動,兩板中間有一狹縫,此時測得A處水沒有振動。為使A處水也能發(fā)生振動,可采用的方法是 ( )
A.使波源的頻率增大
B.使波源的頻率減小
C.移動N使狹縫的距離減小
D.移動N使狹縫的距離增大
解析:減
4、小波源的頻率,波長增大;移動N使狹縫的距離減小都可以使衍射現(xiàn)象更加明顯。故BD正確。
【達標訓練】
1.如圖所示,S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源,振幅為 A,a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上,且ab=bc。某時刻a是兩列波的波峰相遇點,c是兩列波的波谷相遇點,則
A a處質點的位移始終為2A
B c處質點的位移始終為-2A
C b處質點的振幅為2A
D a處質點的振幅為2A
2.如圖所示是波遇到小孔或障礙物后的圖像,圖中每兩條實線間的距離表示一個波長,其中正確的圖像是( ).
3.如圖所示,實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置
5、,則圖中的_____點為振動加強的位置,圖中的_____點為振動減弱的位置.
4.石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內振動了8次,當小木塊剛開始第7次振動時,與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動,由此可知,水波的波長為________m,波速的大小為________m/s.
5、如圖所示,S1、S2是兩個相干波源,它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關于圖中所標的a、b、c、d四點,下列說法
中正確的有( )
A.該時刻a質點振動最弱,b、c質點振動最強,d質點振
動既不是最強也不是最弱
B.該時刻a質點振動最弱,b、
6、c、d質點振動都最強
C.a質點的振動始終是最弱的, b、c、d質點的振動始終是最強的
D.再過T/4后的時刻a、b、c三個質點都將處于各自的平衡位置,因此振動最弱
6、如圖所示,波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a,同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅A2的半個波形b,f1