12.4波的衍射和干涉 学案-2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-4

12.4 波的衍射和干涉 【核心素养】 1.物理观念：知道波的衍射现象和波产生明显衍射的条件． 2.科学思维：了解波的叠加原理． 3.科学探究：知道波的干涉现象和波发生干涉的条件． 4.科学态度与责任（渗透）：知道一切波都能发生衍射和干涉，衍射和干涉是波特有的现象． 【重点难点】 1.重点：理解发生明显衍射现象的条件． 2.难点：理解干涉现象中振动加强与减弱的意义． 一、课前预习单 一、波的衍射 1．定义：波可以______________继续传播，这种现象叫做波的衍射。 2．发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________，或者_____ ___。 3．__________都能发生衍射，衍射是波__________的现象。 注意：波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异。 波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。 二、波的叠加 1．波的独立传播特性：几列波相遇时各自的________、________等运动特征，不受其他波的影响。 2．波的叠加原理：在几列波重叠的区域里，介质的质点________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引起的位移的________。 三、波的干涉 1．定义：________相同的两列波叠加时，某些区域的振幅________、某些区域的振幅________，这种现象叫做波的干涉，形成的图样常常叫做________________。 2．产生干涉的两个必要条件是：两列波的________必须相同和两个波源的________必须保持不变。 3．一切波都能发生干涉，干涉是波所________的现象。 注意： 1．波的叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。 2．稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、相位差恒定。 3．干涉图样及其特点 (1)干涉图样：如图所示。 (2)特点 ①加强区和减弱区的位置固定不变。 ②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)。 ③加强区与减弱区互相间隔。 4．振动加强点和减弱点 (1)加强点：振动的振幅等于两列波振幅之和， A＝A1＋A2。 (2)减弱点：振动的振幅等于两列波振幅之差，