2017-2018学年人教版选修3-4 波的衍射和干涉 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-4    波的衍射和干涉     第1课时  学案第2页

[要点提炼]

1.干涉的定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大,某些区域的振幅减小,而且振幅加大的区域和振幅减小的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫做干涉图样.

2.干涉的条件:两列波的频率相同,振动方向在同一直线上,相位差恒定.

3.加强点(区)和减弱点(区)

(1)加强点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之和,A=A1+A2.

(2)减弱点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,A=|A1-A2|,若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零.

(3)判断加强点和减弱点的方法

①条件判断法

振动频率相同、振动情况相同的两列波叠加时.某点到两列波的路程差为Δx=|x2-x1|=kλ时为振动加强点;当Δx=(2k+1)(k=0,1,2,...)时为振动减弱点.若两波源振动步调相反,则上述结论相反.

②现象判断法

若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷叠加,该点为加强点;若总是波峰与波谷叠加,则为减弱点.

4.干涉图样及其特征

(1)干涉图样:如图2所示.

图2

(2)特征

①加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).

②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅小),但其位移随时间发生变化.

③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.

典例分析:

例1 如图3所示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)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,下列描述中正确的是(  )

图3

A.此时能观察到波的明显的衍射现象

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

解析 观察题图可知道孔的尺寸与波长差不多,能观察到波的明显的衍射现象,故选项A对;因波的传播速度不变,频率不变,故波长不变,即挡板前后波纹间距应相等,