12.4波的衍射、干涉-人教版高中物理选修3-4教案

12.4波的衍射、干涉 【学习目标】 1．波的衍射现象和衍射的定义。 2．显衍射现象的条件。 3．明确衍射是波特有的现象。 4．波具有独立传播的特性和两波叠加的位移规律。 5．波的干涉现象，干涉是波的特性之一。 知识回顾： 1. 同学们有没有观察到在往池塘里丢一个石头会发生什么？ 答：会出现水波 2. 如果在水波传播过程中放一个物体挡住水波会看到什么现象？ 答：会看到水波传到障碍物的后面继续传播 3. 这种显现有没有名具体的名字？ 答：有，叫衍射 知识点一、波的衍射 波的衍射 波绕过障碍物继续传播的现象．如图所示． 产生明显衍射现象的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小． 要点诠释：（1）障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件．一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象． （2）波传到孔或障碍物时，孔或障碍物仿佛一个新的波源，由它发出与原来同频率的波（称为子波）在孔或障碍物后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象． （3）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． 衍射的成因 振源在介质中振动，由于介质中各质点间弹性的作用将振源的振动经介质向周围由近及远的传播而形成波，而且当波形成后就可以脱离波源而单独存在．因为振源一旦带动质点振动，这个被带动的质点可视为一个新的波源而带动其他质点振动．由此可见，凡是波动的质点均可视为一个新的波源，一个振源在平面介质中振动而形成的波，波面为一个圆．波动的质点视为一个新的子波源，根据惠更斯原理，新波源的波面也是一个圆．同一波面上的新子波源的波面的包迹就是原波源的波面．当遇到孔或缝，当孔或缝的尺寸较大，孔中质点振动可视为很多子波源，这些子波源的波面的包迹仍保持原波面的形状，只是边缘发生了变化．当孔或缝的尺寸跟波长差不多或更小，则形成的波面是以小孔为中心的圆，这便观察到了明显的衍射现象．但惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度． 衍射现象的特征 （1）衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射． （2）凡能发生衍射现象的就是波． （3）波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异． （4）波长较长的波容易产