河南省新安县第一高级中学高中物理《12.4.2 波的干涉和衍射》导学案 新人教版选修3-4

cS1S2abd河南省新安县第一高级中学高中物理选修 3-4《12.4.2 波的干涉和衍射》导学案【学习目标】1、知道波的干涉和衍射现象2、掌握波的叠加3、理解波产生稳定干涉现象的条件4、理解波产生明显衍射现象的条件教学重点：波的叠加、波的衍射及发生波的干涉、衍射的条件。教学难点：对稳定的波的干涉图样的理解。【知识梳理】1、波的干涉（1）波的叠加原理：大量研究表明，波在相遇时仍然能够保持各自的运动状态继续传播，在相遇的区域里，介质内部的质点同时参加相遇的波列的振动，质点的位移等于相遇波列单独存在时到达该处引起的位移的叠加，相遇的波一旦脱离接触又会按照原来的运动状态继续传播。分析：在介质中选一点 P 为研究对象，在某一时刻，当波源 1 的振动传播到 P 点时，若恰好是波峰，则引起 P 点向上振动；同时，波源 2 的振动也传播到了 P 点，若恰好也是波峰，则也会引起 P 点向上振动；这时，P 点的振动就是两个向上的振动的叠加，P 点的振动被加强了。(当然，在某一时刻，当波源 1 的振动传播到 P 点时，若恰好是波谷，则引起 P 点向下振动；同时，波源 2 的振动传播到了 P 点时，若恰好也是波谷，则也会引起 P 点向下振动；这时，P 点的振动就是两个向下的振动的叠加，P 点的振动还是被加强了。)用以上的分析，说明什么是振动被加强。（2）波的干涉振动频率相同和振动方向相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，稳定分部的这种现象叫波的干涉，形成的图样叫做波的干涉图样。我们可以用波的叠加原理来解释。①振动加强位置公式：d1=s1-s2 =±nλ(n=0 、 1 、 2 、 3……) [ ②振动减弱位置公式：d2=s1-s2 =± （ 2n+1 ） λ/2(n=0 、 1 、 2 、 3……) （3）干涉条件：这样就形成振动加强区与振动减弱区相间隔而存在的稳定的干涉图样。因此，波的干涉条件为：只有频率和振动方向相同的波才可能互相干涉。(3)波的干涉与叠加的关系：任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同、振动方向相同的波的叠加，才能形成干涉。2、波的衍射（1）定义：波绕过障碍物或通过孔隙继续传播的现象，叫做波的衍射(2)发生明显波的衍射的条件：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。【典型例题】1【例 1】如图 5 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...