内容正文:
第
节
3
机械波的传播现象
高中物理 选择性必修第一册
第三章
1
通过观察波在弹簧间的传播现象,知道并能解释波的反射和折射现象。
了解波的干涉和衍射现象,并基于实验事实分析、归纳干涉与衍射现象产生的条件。通过学习惠更斯原理对衍射现象的解释,培养应用物理解释物理现象的观念。
通过观察波的叠加现象,理解波相遇时的情形,能应用叠加原理解释波的干涉现象,培养基于实验结论分析、解释问题的思维方法,学习物理模型的抽象、建构过程和思想方法。
观察音叉双臂振动激发的水波干涉现象,理解干涉现象产生的原因和条件,并能应用干涉的知识解释实际问题。通过拓展实践活动,体验物理学与生活密切联系的乐趣。
学习目标
引入
我们知道,声音在传播过程中,遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大
喊一声会听到回声,就是声波在峭壁上反射的结果。机械波在传播过程中经常会遇到障碍物或者两种介质的界面,或者与其他的波相遇,此时会产生怎样的现象呢?
一、机械波的衍射与惠更斯原理
1. 波的衍射:水波在遇到小障碍物或者小孔时,能绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播,我们把这种现象叫做波的衍射。
观察与思考
(1)在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,观察水波通过狭缝后的传播情况(图 甲)。
(2)保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波的传播情况有什么变化(图 乙)。
(3)保持狭缝的宽度不变,改变水波的波长,观察水波的传播情况有什么变化
波长一定的水波通过宽度不同的狭缝
现象:水波绕过小孔或障碍物继续传播.
说明:①衍射是波特有的现象;一切波都能发生衍射。
②衍射现象总是存在的,只有明显和不明显的差异。
波长不同的水波通过宽度一定的狭缝
在狭缝宽度一定的情况下,波长对衍射实验的影响
结论: 1、 障碍物较大时对波有影响,较小时对波没有影响,即障碍物比较小时能发生明显衍射.窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象
2、窄缝宽度比波长大得越多,衍射现象越不明显;窄缝宽度跟波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象.
波动中任何一点都可以看作新的波源。
惠更斯原理:介质中波动传到的各点都可以看作是发射子波的波源,在其后的任一时刻,这些子波的包络就形成新的波面。
对任何波动过程都适用。
例 (多选)观察水面波衍射的实验装置如图所示,和是两块挡板,是一个孔,是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况