2017-2018学年鲁科版选修3-4 波的干涉和衍射 第1课时 学案
2017-2018学年鲁科版选修3-4 波的干涉和衍射    第1课时    学案第1页

波的干涉、衍射和多普勒效应

一、考点聚焦

  1、波的叠加,波的干涉、衍射现象

  2、声波、超声波及其应用

  3、多普勒效应

二、知识扫描

  1、波的衍射现象:波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。

  发生明显衍射的条件是,孔、缝、障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多。

  一切波都能发生衍射,衍射是拨特有的现象。

  2、波的叠加:几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播;在他们重叠的区域内,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时分别引起的位移的矢量和。

  3、波的干涉:两列相干波叠加,使得某些区域振动加强,某些区域振动减弱,并且振动加强区域和振动减弱区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉,形成的图样叫做波干涉图样。

  产生干涉的条件是两列波的频率相同,相位差恒定。

  一切波都可能发生干涉,干涉是波特有的现象。

  4、多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化的现象,叫做多普勒效应。

  当波源和观察者相对静止时,观察者接收到的频率等于波源的频率。

  当波源和观察者相对靠近时,观察者接收到的频率大于波源的频率。

  当波源和观察者相对远离时,观察者接收到的频率小于波源的频率。

  一切波都能发生多普勒效应。

三、好题精析

例1 两列相干波的振幅分别为A1和A2,某时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2,则( )

A、质点的振幅一直为A1+A2

B、质点的振幅再过半个周期为∣A1-A2∣

C、质点的位移大小一直为A1+A2

D、质点的位移大小再过半个周期为A1+A2三、好题精析

例1〖解析〗相干波的叠加是稳定的,所以A选项正确,B选项错误;此刻,P正在波峰,半个周期后P点将运动到波谷,所以D选项正确,C选项错误;

〖点评〗振动的位移是随时间变化的,而振动的振幅是不变的(无阻尼振动中)。

例2 如图7-4-1所示,S1和S2是湖面上两个完全相同的水波的波源,MN是足够长的湖岸,水波的波长为2m,S1与S2的连线与湖岸垂直,且S1S2=5m,则岸边始终平静的地方共有

A、1处 B、3处 C、5处 D、无数处

〖解析〗岸边到两个波源距离差(波程差)为半波长的奇数倍的地方是始终平静的(振动减弱区)。O点的波程差最大,为5m,其左右各有波程差为3m、1m的平静地点,所以始终平静处一共5处,所以选C.

〖点评〗要求掌握干涉区振动加强和振动减弱条件。

例3 图7-4-2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