波的干涉、衍射　多普勒效应

[目标定位]　1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况.3.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件.4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象．

一、波的叠加原理

在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和．

二、波的干涉现象

1．定义：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域互相间隔、位置保持不变．这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉．

2．产生干涉的一个必要条件是两列波的频率必须相同．

3．波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加．一切波只要满足一定条件，都能发生干涉现象．

想一想　在波的干涉中，振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的？是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动？

答案　在波的干涉中，振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同，因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动；而振动减弱的点是指两列波在该点的振动方向始终相反，因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动．只有当两列波的振幅相等时，所形成的干涉中的振动减弱的点的振幅才为零，此时该点表现为始终处于平衡位置不动．

三、波的衍射现象

1．定义：波能够绕到障碍物的后面传播的现象．

2．波发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时，就能看到明显的衍射现象．

3．一切波都可发生衍射现象．

想一想　在日常生活中我们常遇到"闻其声不见其人"的现象，你能用学过的知识解释一下吗？

答案　声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不容易衍射，所以会有"闻其声不见其人"的现象．

四、多普勒效应

1．定义：当观测者与波源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源频率不同．

2．成因

(1)波源S与观测者A相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同，所以，观测者接收到的频率和波源的振动频率相同．

(2)当观察测者与波源两者相互接近时，它在单位时间内接收到的完整波的数目增多，接收到的频率将大于波源的频率振动．

(3)当观测者与波源两者远离时，它在单位时间内接收到的完整波数目减少，接收到的频率将小于波源的振动频率．

3．应用

(1)测心脏血流速度；(2)测人造卫星位置的变化；(3)测定流体流速；(4)检查车速；(5)判断遥远的天体相对于地球的运动速度．

想一想　当汽车远离观察者时，听到的汽车的声音越来越小，这种现象就是多普勒效应吗？