对波的衍射现象的理解
1.关于衍射的条件
应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。衍射只有"明显"与"不明显"之分,障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。
2.波的衍射实质分析
波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出的与原来同频率的波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
3.衍射现象与观察的矛盾
当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到。
1.[多选]下列说法中正确的是( )
A.孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象
B.孔的尺寸比波长小才发生衍射现象
C.只有孔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
D.只有波才有衍射现象
解析:选CD 波绕过障碍物的现象称为波的衍射现象,发生明显衍射的条件是孔或障碍物尺寸跟波长差不多或者比波长更小。孔径大并不是不发生衍射,只是更突出原波的传播,波面只有边缘有变化。换句话说,波的衍射现象不明显,所以A、B项错,C项正确。衍射现象是波的特有的现象,所以D项正确。
2.[多选]在做水波通过小孔衍射的演示实验中,激发水波的振子振动频率为5 Hz,水波在水槽中传播速度为5 cm/s,小孔直径d选用下列哪些尺寸可使实验效果比较明显( )
A.1 m B.0.8 m
C.0.8 cm D.1.2 cm
解析:选CD 在水槽中,振子振动所激发的水波波长为λ== cm=1 cm,小孔尺寸与波长相差不大时,易发生明显衍射现象。所以C、D正确。
3.如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( )
A.整个区域
B.阴影Ⅰ以外区域
C.阴影Ⅱ以外区域
D.阴影Ⅰ区域
解析:选B 从图中可以看出挡板A比波长大得多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象。故B正确。