(完整版)高三物理一轮复习讲义(80)波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应

高三物理一轮复习讲义（80）

（波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应）

一、知识梳理

1．波面和波线：波面指波传播过程中，任何_______________相同的点组成了一个个面；波线指与波面垂直的那些背离波源的线，它代表了波的_____________．波线与波面_____________。

2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的_____________，其后任意时刻，这些子波在波的传播方向上的_____________就是新的_____________．

3．反射规律：在波的反射中，入射角为入射波的波线与界面法线的夹角；反射角为反射波的_____________与界面_____________的夹角；反射角_____________入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波_____________．

4．折射定律：在波的折射中，波的_____________保持不变，故_________和_____________ 都发生变化．当波由介质I射入介质Ⅱ时，入射角、折射角以及两介质中波速的关系为_____________．

5．波的独立传播和叠加

（1）波的独立传播原理：两列波相遇前、相遇过程中和相遇后，各自的_____________不发生任何变化，这叫做波的独立传播原理．

（2）波的叠加原理：几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的_____________．6．波的干涉

（1）干涉现象：_____________相同的两列波叠加，使某些区域的振动_____________，某些区域的振动_____________，而且振动加强的区域和振动减弱的区域_____________，这种现象叫做波的干涉．所形成的图样叫做干涉图样．

（2）产生稳定干涉的必要条件：两列波的_____________．

（3）振动加强和减弱的条件：在两波源振动情况(振动步调)相同的情况下，如果某点到两波源的距离之差等于波长的__________倍，则该点的振动是加强的；如果某点到两波源的距离之差是_____________的奇数倍，则该点的振动是减弱的．(若两波源的振动情况相反，则结果完全相反)

7．波的衍射现象

（1）定义：波传播过程中偏离_____________绕过障碍物的现象叫衍射．

（2）发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长_____________。

8．多普勒效应：由于________和观察者之间有_____________，使观察者感到_____________发生变化的现象，叫做多普勒效应．当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接受到的频率_____________；如果二者相互远离，观察者接受到的频率__________。

二、典例分析：

1．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（）A．两列频率相同的波相遇时振动加强的点只有波峰与波峰相遇的点

B．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以没有叠加

C．两列周期相同的波相遇时，如果介质中的某质点振动是加强的，则某时刻该质点的位移也可能是零

D．两列周期相同的波相遇时，振动加强的点的位移总是比振动减弱的质点的位移大2．一波源在绳的左端发生波P，另一波源在同一根绳的右端

发生波Q，波速为1 m/s，在t=0时，绳上的波形如图中的a

所示，根据波的叠加原理，以下判断中正确的是（）

A．当t=2 s时，波形如b图，t=4 s时，波形如c图

B．当t=2 s时，波形如b图，t=4 s时，波形如d图

C．当t=2 s时，波形如c图，t=4 s时，波形如b图

D．当t=2 s时，波形如c图，t=4 s时，波形如d图

3．两列波长相同的水波发生干涉现象，若在某一时刻，P点恰好是两列波的波峰相遇，Q 点处是两列波的波谷相遇，则（）A．P点振动加强，Q点振动减弱B．P、Q两点振动周期相同

C．P、Q两点振动都加强D．P、Q两点始终处于最大或最小位移处4．如图所示，两列横波沿相反方向传播，传播速度v=6m/s，两列波频率f=30Hz，在t=0时，这两列波分别从左和从右刚刚传到S1、S2处，使S1、S2均开始向上做简谐运动，设向右传和向左传两列波振幅分别为2cm和1cm，质点A到S1、S2距离分别为1.95m和3.25m，则两列波都到达A点后，质点A振幅为多大？v v

···

S1 A S2

5．一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示。波源的平衡位置坐标为x=0．当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2 m的质点所处位置及运动情况是（）

A．在其平衡位置下方且向上运动

B．在其平衡位置下方且向下运动

C．在其平衡位置上方且向上运动

D．在其平衡位置上方且向下运动

6．如图所示，在坐标系xOy的Y轴上有两个相同的波源A，B，它们激起水波波长为2 m，A，B的坐标分别为(0，2 m)和(0，5 m)．在z轴上从一∞到+∞范围内两列波叠加后相减弱的点有多少个?

三、作业

1．关于声波，下列说法中正确的是（）A．空气中的声波一定是纵波

B．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播

C．声音在水中的传播速度大于在空气中的传播速度

D．空中有时雷声不绝，这是由声波的干涉引起的

2．如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，

两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的

方法是（）

A．增大波源的频率B．减小波源的频率

C．将N板向上移动一些D．将N板向下移动一些

3．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（）A．当汽车向你驶来时．听到喇叭声音的频率大于300 Hz

B．当汽车向你驶来时．听到喇叭声音的频率小于300 Hz

C．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300 Hz

D．当汽车和你擦身而过后．听到喇叭声音的频率小于300 Hz

4．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（）

A．a处质点的位移始终为2A

B．c处质点的位移始终为－2A

C．b处质点的振幅为2A

D．c处质点的振幅为2A

5．关于多普勒效应，以下说法正确的是（）

①只有机械波才能产生多普勒效应

②机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应

③产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化

④产生多普勒效应的原因是观察者接受到的频率发生了变化

A．①④B．②③C．②④D．②③④

6．如图所示为两列同频率的水波在t=0时刻的叠加情况，实线表示波峰，

虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速2m/s，波长为0.4m，

E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）

A．A、C两点是振动减弱的点

B．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

C．E是振动加强的点

D．t=0.05s时，E点距平衡位置的位移的大小为2cm

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7．如图所示，沿x 轴传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s ，则可推出 （ ）

A ．再经过0.01s ，图中质点a 的速度方向与加速度方向相同

B ．图中质点b 此时动能正在向势能转化，其加速度正在增大

C ．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50Hz

D ．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不

大于2m

8．测声室内的地面、天花板和四周墙壁表面都贴上了吸音板．它们不会反射声波。在相距6 m 的两侧墙壁上各安装了一个扬声器a 和b ，俯视图如图所示。两扬声器的振动位移大小、方向完全相同，频率为170 Hz ．一个与示波器Y 输入相连的麦克

风从a 点开始沿a 、b 两点连线缓慢向b 运动．已知空气中声波的

波速为340 m/s ．则 （ ）

A ．麦克风运动到距离a 点1.5 m 处时示波器荧屏上的波形为一

直线

B ．麦克风运动过程中除在a 、b 两点外，示波器荧屏有5次出现波形最大

C ．麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的

D ．如果麦克风运动到a 、b 连线的中点停下来之后．麦克风中的振动膜将始终处于最大位移处

9．如图所示，在一根绳的两端相向传播着完全对称的脉

冲波形，当它们恰好完全相遇时，绳上a 质点的振动方

向________，O 质点的振动方向__________（选填“向

上”、“向下”或“没有”）

10．A 、B 两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度为v ，图中标尺每格长度为l ，在图中画出又经过t=v l 7

时的波形．

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高三物理一轮复习讲义（81）

（综合）

班级 学号 姓名

1．如图甲所示，O 点为振源，OP=s ，t=0时刻O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为从t=0时刻开始描绘的P 点的振动图像，下列判断中正确的是（ ）

A ．该波的频率为1

21t t - B ．这列波的波长为1

21t t st - C ．t=0时刻，振源O 振动的方向沿y 轴正方向

D ．t=t 2时刻，P 点的振动方向沿y 轴负方向

2．声音的传播过程中，声源和观察者如果发生相对运动，观察得到声音的频率会发生变 化，现有频率一定的声源在空气中向着静止的接收器运动，以v 表示声源的速度，v 波表示声波的速度(v

A ．ν增大，v 波增大

B ．ν增大，v 波不变

C ．ν不变，v 波增大

D ．ν减小，v 波不变

3．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，波速v=4 m/s ．已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图甲所示，在下列4幅图(图乙)中能够正确表示t=0.15 s 时波形的图是（ ）

4．如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 （ ）

A ．该时刻质点0正处在平衡位置

B ．P 、N 两质点始终处在平衡位置

C ．随着时间的推移，质点M 将向O 点处移动

D ．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置

5．如图所示，S是振源，MN是带孔挡板，其中M固定，N可上下移动，为

了使原来不振动的A点振动起来，可采用（）

A．增大S的频率B．减小S的频率

C．N上移D．N下移

6．细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，如图（甲）t=0时刻各点所处的位置，（乙）为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在（丙）中画出t=3T/4时刻的波形图。

7．如图所示，波源S上下振动产生的简谐波能向左、右两个方向沿直线传播．P1、P2、P3……，Q1、Q2、Q3……与S为直线上等间隔的质点，且间隔为50 cm．开始时S从平衡位置向上运动·经0.1 s第一次达到最大位移，此时Q2点恰好开始振动．设振幅为5 cm．

（1）求简谐波的速度为多大?

（2）从S开始运动算起。求经过多长时间质点Q10第一次向下达到最大位移?

（3）以波源平衡位置为坐标原点，画出当质点Q10向下达到最大位移时的波的图象．(在坐标原点两侧至少各画出一个完整的波形)

（4）如果从质点Q10第1次向下达到最大位移时开始计时，画出P6点的振动图象．

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8．如图所示，一列简谐横波的波源在坐标原点，x 轴为波的传播方向，y 轴为振动方向。当波源开始振动0.5 s 时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P 点）。试求：

（1）波的振幅为多少？

（2）从图示位置再经多长时间波传到Q 点？

（3）Q 点开始振动的方向如何？

9．如图所示为一列横波沿x 轴传播时，t 1=0和t 2=0.005 s 时刻的波的图像，分别由图中的实线和虚线表示。

（1）由图线求出波的振幅和波长；

（2）设周期大于(t 2－t 1)，如果波向右传播，波速多大?如果波向左传播，波速又多大?

（3）设周期小于(t 2－t 1)，并知波速为6000 m/s ，求波的传播方向．

10．湖面上一点O上下振动，振幅为0.2 m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、,B、O三点在一条直线上，OA间距离为4.0 m，OB间距离为2.4 m，某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰．将水波近似为简谐波。

（1）求此水波的传播速度、周期和波长．

（2）以O点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在O时刻的振动情况，画出B点的振动图像．你认为该同学的思路是否可行?若可行，画出B点振动图像；若不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图像．

高三物理一轮复习讲义（82）

（电磁振荡电磁波的发射和接收电磁波谱）

班级_______ 学号___________ 姓名___________

一、双基回顾

1．变化的磁场产生__________，变化的电场产生____________________。

2．______________________________形成电磁波．电磁波是__________ (选填“横波”或“纵波”)，传播时不需要介质．电磁波在真空中的传播速度等于__________．

3．__________预言了电磁波的存在，__________在人类历史上首先捕捉到了电磁波．4．电磁波具有__________、__________、__________、__________和__________等现象．5．______________________________叫做振荡电流．产生振荡电流的电路叫做__________．LC振荡电路是一种最简单的振荡电路，产生的振荡电流按正弦规律变化．6．在振荡电路里产生振荡电流的过程中，______________、________________以及______________________________都发生周期性的变化，这种现象叫做电磁振荡．

7．LC振荡电路发生电磁振荡时，在电容器放电过程中，电容器极板上的电荷量逐渐__________，放电电流逐渐__________，电容器里的电场逐渐__________，线圈的磁场逐渐__________，__________能逐渐转化为__________能．在电容器充电过程中，电容器极板上的电荷量逐渐__________，充电电流逐渐__________，电容器里的电场逐渐__________，线圈的磁场逐渐__________，_____能逐渐转化为______能．

8．LC振荡电路产生的电磁振荡，其周期T与电感L、电容C的关系是__________，频率f 与电感L、电容C的关系是____________________．

9．电磁波的波速、波长、频率和周期的关系式是____________________．

10．要有效地发射电磁波．振荡电路必须具有如下特点：______________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。11．利用电磁波发射信号，需对电磁波实行调制，即______________________．调制方式有调幅和调频两种．使高频电磁波的____________随信号的强弱而变，这种调制叫做调幅．使高频电磁波的____________随信号的强弱而变．这种调制叫做调频．

12．____________________________________叫做电谐振．使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．________叫做解调．解调是_________的逆过程·调幅波的解调也叫____________．

13．雷达天线向一定方向发射无线电脉冲，无线电波遇到障碍物要发生____________·测出时间，就可以确定障碍物的距离，再根据________________________便可确定障碍物的位置．14．________________________________________________叫做电磁波谱·。

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15．按频率由低到高(波长由长到短)排列，电磁波有_______________________________。

二、巩固练习

1．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦

2．以下叙述正确的有（）A．任何电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速

B．电磁波一定是横波

C．振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程

D．振荡电路向外辐射能量本领的大小与电磁波的频率无关

3．要使LC振荡回路的频率增大，可采用的方法是（）A．增大电容器两极板间距B．增大电容器两极板的正对面积

C．在线圈中插入铁芯D．减少线圈的匝数

4．目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波说法正确的是（）A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间

B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

D．波长越短的电磁波，反射性能越强

5．关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．电磁波是变化的电磁场由发生区向远处的传播

B．电磁波必须依靠介质来传播

C．电磁波会发生反射、折射、干涉和衍射

D．电磁波具有能量

7．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是（）A．发射的LC电路是开放的B．电信号频率低，不能直接用来发射

C．调谐是调制的逆过程D．接收电路也是一个LC振荡电路

8．根据电磁波谱，下列各种电磁波范围互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是（）A．微波、红外线、紫外线B．γ射线、X射线、紫外线

C．紫外线、红外线、无线电波D．紫外线、X射线、γ射线

9．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是横波B．电磁波的传播需要介质

C．电磁波能产生干涉和衍射现象D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直10．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱．不同的电磁波产生的机理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同．下列应用中符合实际的是（）A．医院里常用红外线对病人进行透视

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B ．医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒

C ．用X 射线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染

D ．用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存

11．调制的主要作用是 （ ）

A ．使高频振荡的振幅或频率随要传播的电信号而改变

B ．把需要的电信号从高频振荡中取出来

C ．选择要接收的电台

D ．发生电谐振

12．利用微波炉中的微波来烹调食物具有加热快、节能、不污染环境、保鲜度好等优点．微波炉加热器主要是用磁控管(在炉内顶部)产生微波。然后将微波照射到六面都用金属组成的空箱(又叫谐振腔)中，微波在理想导电金属表面上将被全反射．而含有水的食物放在箱中，很容易发热．试查阅相关资料，分析：

（1）为什么食物会发热? （ ）

A ．是利用微波产生的热

B ．是利用食物分子本身做受迫振动产生的热

（2）使用微波炉时应 （ ）

A ．用金属容器盛放食物放入炉内加热．

B ．用陶瓷容器盛放食物放人炉内加热．

C ．将微波炉置于磁性材料周围．

D ．将微波炉远离磁性材料周围．

13．部分电磁波的大致波长范围如图所示，若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用_________波段的电磁波，其原因是_______________________________。

14．如图所示，一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做逆时针匀速

圆周运动．当磁场均匀增强时，离子的动能将 （ ）

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．可能增大，也可能不变

(完整版)高三物理一轮复习讲义(80)波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应

高三物理一轮复习讲义（80） （波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应） 一、知识梳理 1．波面和波线：波面指波传播过程中，任何_______________相同的点组成了一个个面；波线指与波面垂直的那些背离波源的线，它代表了波的_____________．波线与波面_____________。 2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的_____________，其后任意时刻，这些子波在波的传播方向上的_____________就是新的_____________． 3．反射规律：在波的反射中，入射角为入射波的波线与界面法线的夹角；反射角为反射波的_____________与界面_____________的夹角；反射角_____________入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波_____________． 4．折射定律：在波的折射中，波的_____________保持不变，故_________和_____________ 都发生变化．当波由介质I射入介质Ⅱ时，入射角、折射角以及两介质中波速的关系为_____________． 5．波的独立传播和叠加 （1）波的独立传播原理：两列波相遇前、相遇过程中和相遇后，各自的_____________不发生任何变化，这叫做波的独立传播原理． （2）波的叠加原理：几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的_____________．6．波的干涉 （1）干涉现象：_____________相同的两列波叠加，使某些区域的振动_____________，某些区域的振动_____________，而且振动加强的区域和振动减弱的区域_____________，这种现象叫做波的干涉．所形成的图样叫做干涉图样． （2）产生稳定干涉的必要条件：两列波的_____________． （3）振动加强和减弱的条件：在两波源振动情况(振动步调)相同的情况下，如果某点到两波源的距离之差等于波长的__________倍，则该点的振动是加强的；如果某点到两波源的距离之差是_____________的奇数倍，则该点的振动是减弱的．(若两波源的振动情况相反，则结果完全相反) 7．波的衍射现象 （1）定义：波传播过程中偏离_____________绕过障碍物的现象叫衍射． （2）发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长_____________。 8．多普勒效应：由于________和观察者之间有_____________，使观察者感到_____________发生变化的现象，叫做多普勒效应．当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接受到的频率_____________；如果二者相互远离，观察者接受到的频率__________。

物理高三第一轮复习——光的干涉 教案

光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象 一、知识点梳理 1、光的干涉现象： 频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光， 在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。 （1）产生干涉的条件： ①若S 1、S 2光振动情况完全相同，则符合 λδn x d L r r == -=12，（n =0、1、2、3…）时，出现亮条纹； ②若符合2 )12(12λδ+== -=n x d L r r ，（(n=0，1，2，3…)时， 出现暗条纹。相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为λd L x = ?。 （2）熟悉条纹特点 中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。 2． 用双缝干涉测量光的波长 原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是Δx ＝l λ/d 测波长为：λ＝d ·Δx /l （1）观察双缝干涉图样： 只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化 单色光：形成明暗相间的条纹。 白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。这是因为白光是由不同颜色的单色光复 合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比。各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。 （2）测定单色光的波长： 双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离l ，测相邻两条亮纹间的距离x ?，测出n 个亮纹间的距离a ，则两个相邻亮条纹间距： 1 -= ?n a x 3．光的色散： 不同的颜色的光，波长不同在双缝干涉实验中，各种颜色的光都会发生干涉现象，用不同色光做实验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同。 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。 图16-1-1

波的特性知识点及练习(干涉、衍射等)

波的特有现象 ——波的反射、波的折射、波的叠加原理〔独立传播原理〕、波的衍射、波的干预、多普勒效应 一.波面和波线、波前 波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成 的面叫做波面．〔振动相位相同的各点组成的曲面。〕 波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫 做波线． 波前：某一时刻波动所到达最前方的各点所连成的曲 面。 二.惠更斯原理 荷兰物理学家 惠 更 斯 1.惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。 2. 三、波的特性：波的反射、波的折射、波的叠加原理〔独立传播原理〕、波的衍射、波的干预、多普勒效应 〔一〕.波的反射 1.波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射． •反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 •入射角〔i 〕和反射角〔i ’〕：入射波的波线与平面法线的夹角i 叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i ’ 叫做反射角． · 平面波 · · · · u t 波传播方向

•反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同． •波遇到两种介质界面时，总存在反射 〔二〕、波的折射 1.波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 2.折射规律： (1).折射角〔r 〕：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r 叫做折射角． 2.折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比： •当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线. •当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线. •当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例． •在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变． •波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同． 由惠更斯原理，A 、B 为同一波面上的两点，A 、B 点会发射子波，经⊿t 后， B 点发射的子波到达界面处D 点， A 点的到达C 点， 2 1sin sin v v r i

光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应

2008年高考一轮复习 光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应 一考纲要求 二知识要点 1光的干涉条件是:频率相同振动情况相同的两列波，也叫两列相干波。 2杨氏双缝干涉图样：明暗相间的条纹。Δx=Lλ/d。光程差半波长奇数倍暗；偶数倍亮。3干涉质点特点：加强区域与减弱区域相互间隔，且加强的始终加强，减弱的始终减弱。 加强与减弱的标志：某质点振幅与相干波振幅相比，大，加强，小，减弱。峰峰，谷谷最强点，峰谷，最弱点。 4提供的薄膜干涉两列相干波是薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。观测位置：与酒精灯同侧。其图样的稀密由厚度所决定。 5薄膜干涉应用，检查平面，发生的两列相干波是：上面板的下表面，下面板的上表面反射的两列波。如凸则延后，凹则提前。增透膜，厚度为光波在膜中波长的1/4。 6衍射现象是一定会发生的，但明显衍射现象是有条件的。 7衍射图样：中间亮条纹，两侧不等间距（干涉是等间距的）。 8只有橫波才有偏振现象，光的偏振说明光是橫波。 9自然光在适当介面入射,如反射光和折射光相互垂直,则这两束光皆为偏振光. 10多谱勒效应中发射源本身的频率不变，变的是接受者与发射源之间的距离发生了变化 三典型例题 题型一干涉条件、现象考查 例1：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时 A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 解析：在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差 不多．在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于 红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉 条纹了．但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以 在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹．故正确的 选项为C． 点评：光的干涉、衍射和机械波的干涉、衍射，从原理上讲 是完全类似的，在复习中可进行对照和类比．本题考查干涉条件：频率相同的两列波。例2： 1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)． (1)洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像

波的干涉与衍射-多普勒效应

波的干涉与衍射多普勒效应 一、波的衍射 1．衍射的含义 波传播过程中，偏离直线传播的方向而绕过障碍物或小孔继续向前传播的现象，称为波的衍射． 2．产生明显衍射现象的条件 （1）产生明显衍射现象必须具备一定的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长差不多． （2）障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件．一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象． （3）衍射是波所特有的现象，一切波都会产生衍射现象。有的衍射现象明显，有的衍射则不明显。 二、波的干涉 1、波的叠加： （1）波的独立传播特性 几列波相遇时能保持各自状态而并不相互干扰，这是波的一个基本性质。 （2）波的叠加原理 两列波相遇时，该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动，此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，这就是波的叠加原理。 波的叠加原理是波具有独立传播特性的必然结果．由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可以增大，也可以减小。 2、波的干涉： （1）干涉现象：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强区和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉。干涉形成的稳定的图形叫干涉图样。 （2）干涉条件：相干波源，即两列频率相同相差恒定的波。 同一种类的两列波，频率相同(满足干涉条件的两列波称为相干波) （3）应该注意： ①波的干涉是波叠加的一个特例．任何两列波都可以叠加，而干涉必须具备一定的条件； ②在波的干涉中，加强区是指该区域内质点的振动总是加强，但加强的程度随时间也在变化，振动的振幅最大；减弱区是指该区域内质点的振动总是相消的，若振源的振幅相同则该区域的位移始终为零，若振源的振幅不同，则该区域内的某点的位移随时间发生变化，该区域内振幅最小。即干涉时，振动加强的点始终加强(振幅增大)，振动减弱的点始终减弱(振幅减小)，但这些点在振动过程中的位移仍作着周期性的变化． （4）一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。 （5）振动加强区与减弱区的条件： 重叠区域内某点的振动是加强还是减弱，取决于两个相干波源到该质点的距离之差Δs。 若即波长的整数倍，则该质点振动加强；

高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：波的反射、折射和衍射(课后习题)【含答案及解析】

波的反射、折射和衍射 课后篇巩固提升 必备知识基础练 1.已知空气中的声速为340 m/s。现有几种声波:①周期为0.05 s,②频率为104 Hz,③波长为10 m。它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是() A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以 三种声波的波长分别为λ1=340×0.05 m=17 m,λ2=0.034 m,λ3=10 m,根据发生明显衍射现象的条件可知,①③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多,能产生明显的衍射现象,故选项C正确。 2.(多选)下列现象属于声波反射现象的是() A.隔着墙能听到房间外面有人讲话 B.音响设备制作时要考虑混合效应 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 3.(多选)下列说法正确的是() A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短 B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变 C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化 D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化 ,在同一种介质中运动,因此波长、波速和频率不变;波发生折射时,频率不变,波速变,波长变。 4.(2021上海嘉定第二中学期中)如图所示是水波遇到小孔后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是() ,当波长与小孔的尺寸相当或大于小孔的尺寸时会发生明显的衍射现象,波遇到小孔发生明显的衍射现象时,小孔相当于新的波源,故选D。 关键能力提升练

5.(2021江苏苏州第一中学高二期中)小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面,树叶A未发生明显振动。要使树叶A 发生明显振动,可以采用的方法是() A.提高拍打水面的频率 B.降低拍打水面的频率 C.提高拍打水面的力度 D.无论怎样拍打,树叶都不会振动起来 ,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高拍打水面的频率,则质点振动的频 率增加,波的频率与振动的频率相等,根据λ=v f 可知,波速不变,频率增大,则波长减小,衍射现象更不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故A、C、D错误,B正确。 6.天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km的A 处进行了一次爆炸,观测者听到直接传来的爆炸声和由云层反射过的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s。试 估算云层的高度h。已知空气中的声速v=1 3 km/s。 t1表示爆炸声直接传到观测处所用的时间,则有d=vt1,用t2表示爆炸声经云层反射再到达O 处所用的时间,因为入射角等于反射角,故有2√(d 2 )2+ℎ2=vt2,已知t2-t1=Δt, 联立可得h=1 2 √(vΔt)2+2dvΔt, 代入数值得h=2.0×103 m。 .0×103 m 7. “B超”可用于探测人体内脏的病变状况。如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏 表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律可表述为sini sinr =v1 v2 (式中i是入射角,r

高中物理人教版(2019)选择性必修一 波的反射、折射和衍射(含答案)

人教版（2019）选择性必修一 3.3 波的反射、折射和衍射 一、单选题 t时刻，该波传播到x轴上的质点1．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，0 B处，质点A在负的最大位移处。在t=0.3s时，质点A恰第二次出现在正的最大位移处，则（） A．该波的周期为0.3s B．该波的波速等于10m/s C．t=0.6s时，质点B在平衡位置处且向下运动 D．该简谐横波遇到宽为0.8m的障碍物时，不能发生明显衍射现象 2．一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示，P、Q分别是平衡 位置在1m和0.5m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法错误的是（） A．再经过0.25s，质点Q运动的路程小于2cm B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C．该波的传播速率为4m/s D．t=0.5s质点Q的位移为1cm 3．两列简谐横波，波源的振动频率相同，如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷，则下面说法正确的是(a、b、c、e各点均在交点上) （）

A ．a 、b 点是振动加强的位置，c 点振动最弱 B ．a 、b 、c 点是振动加强的位置，e 点振动最弱 C ．再过4 T ，a 、b 将变成振动减弱的位置，e 点的振动将加强 D ．当振源的振动频率同时增加时，干涉区域的干涉图样不发生任何改变 4．如图所示是水波遇到小孔后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（ ） A ． B ． C ． D ． 5．在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝的传播情况如图所示。若在挡板后的M 点放置一乒乓球，以下说法正确的是（ ） A ．乒乓球会随水波的传播向远处运动

高考物理复习专题：光的偏振、衍射、干涉、全反射、多普勒效应在生活中的应用

光的偏振、衍射、干涉、全反射、多普勒效应在生活中的应用 光的偏振现象生活中的应用 1.在摄影镜头前加上偏振镜消除反光. 2.摄影时控制天空亮度,使蓝天变暗. 3.使用偏振镜看立体电影 4.汽车玻璃前使用偏振片防止夜晚对面车灯晃眼、 5.液晶显示器、手机屏幕前加偏振片 LCD液晶屏偏光片，起到滤光的作用。液晶屏如果没有偏光片，是不会有任何显示的，因为液晶屏在工作时，主要过滤X方向或Y方向的光，这个时候只有平行光，如果没有偏光片，入射光是圆偏振光，出射也是圆偏振光，就没有任何图像了。就是白色一片。 光的全反射的应用 1.光导纤维：医院里的内窥镜光纤通信 2.全反射棱镜：潜望镜，望远镜等 3.自行车的尾灯 4.街头玩具，一端发亮的玻璃丝 5.海市蜃楼现象（先折射后全反射） 6.清晨荷叶片上的露珠在阳光的照耀下闪闪发光；喝水时发现水杯中的气泡看上去特别明亮． 光的干涉的应用 1.干涉法来检查平面的平整程度、测量薄膜厚度、细丝的直径等 2.照相机镜头镜头前为什么要镀一层膜，为什么是紫色的？ 因为镜头上镀了一层膜,人的眼睛对绿光比较敏感,所以膜的作用是通过光的干涉原理来增加绿光的透过,减少其能量损失.然而因为光的波长频率都不一样,所以这层膜无法减少其他光的能量的损失,所以镜头看起来是有紫光和红光的，随着技术的不断提升，根据拍摄要求，现在照相机镜头也有其他颜色的镀膜。 3全息照相 4.肥皂膜的彩色条纹。 5.增透膜（增加透射光减少反射光）和增反膜（加强反射光、应用紫外防护镜、冷光膜及各种面镜）、干涉滤光片（在复色光中获得准单色光）。 光的衍射现象的应用 1.光学显微镜的放大率为什么会受到限制? 人眼最小分辨距离约为0.2mm

【高三】2021届高考物理考点复习：波的特有现象

【高三】2021届高考物理考点复习：波的特有现象第四课时波的特有现象 [要求] 1.了解波的反射、折射现象。 2.了解波干涉和衍射的特殊现象 3.熟悉多普勒效应的特点 [知识再生产] 一、波的反射与折射 1.波面和波线 （1）沿各个方向传播的同一波的波峰(或波谷)在同一时刻构成的圆面叫波阵面（波面）。 （2）与波面垂直并指向波传播方向的直线称为波线，用于指示波的传播方向 2．波的反射 （1）当遇到障碍物时，波浪会返回并继续传播的现象称为波浪反射。 （2）波的反射中，反射角跟入射角相等.反射波的波长、频率和波速跟入射波相同. 3.波的折射 （1）波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，这种现象叫做波的折射。 （2）在波折射中，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在两种介质中的相应速度之比，即=，入射波的频率与折射波的频率相同。 思考：波从一种介质进入另一种介质，哪些物理量发生变化，哪些量不变？ 二、波的叠加原理 1．叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起的位移的矢量和。相遇后仍保持原来的运动状态。 2.会议区域内的波浪不相互干扰，具有独立性。 三、波的干涉

1.稳定干扰条件：两列波的干扰。 2．现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，并且振动加强和减弱区互相，形成稳定的干涉图样。 3.在干扰现象中：两个波源之间的距离差为 处，振动加强；凡到两波源的路程差为处，振动减弱． 注：任何两个波相遇时都可以叠加，但只有当两个性质相同、频率相同的波相遇时，才能产生稳定的干涉图样。干涉是叠加的一种特殊情况。 四、波的衍射 1.现象：波传播过程中偏离和绕过障碍物的现象称为绕射。 2．产生明显衍射现象的条件是：（或小孔）的尺寸比或能够与波长相比较． 五、多普勒效应 1．多普勒效应：由于波源和观察者之间有，使观察者感到波的发生变化的现象，叫做多普勒效应。 2.当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率就是波源的频率。当波源相对靠近观察者时，观察者接收到的频率就是波源的频率。当观察者接收到的波与频率相对较远时 波源的频率。 3.所有波都有多普勒效应。 4．设波源s振动的频率为f，波源和观察者a沿同一直线运动，相对于地面的速度分别为vs和va。波在介质中的传播速度为vp，且vs 知识点波的干扰特性 1．产生稳定干涉的条件：两列波的频率必须相同，相差恒定。 2.振动强化区和弱化区 （1）加强区：当两相干波源振动步调完全一致时，在两列波相遇的区域中的某一点p 与两波源s1和s2的距离差满足s1p-s2p=nλ(n=0,1,2...)， P为振动加强点，这些点的振幅为a=a1+A2，其中a1和A2分别为两列波的振幅

专题20 波的干涉和衍射----2022年高考物理一轮重难点复习(解析版)

专题20 波的干涉和衍射 重点知识讲解 一、波的衍射 1、衍射现象 波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象，叫做波的衍射。 2、发生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。 3、衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射 只不过有些现象不明显，我们不容易观察到。 当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射现象十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。 二、波的干涉 1、波的独立传播原理和叠加原理 （1）波的独立传播原理： 几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播而并不相互干扰，这是波的一个基本性质。 （2）波的叠加原理：两列波相遇时，该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动，此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，这就是波的叠加原理。 2、波的干涉 （1）波的干涉现象 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。 （2）产生稳定的干涉现象的条件：两列波的频率相等。 干涉条件的严格说法是：同一种类的两列波，频率(或波长)相同、相位差恒定，在同一平面内振动。高中阶段我们不讨论相和相位差，且限于讨论一维振动的情况，所以只强调“频率相同”这一条件。 （3）一切波都能发生干涉，干涉是波的特有现象之一。 3、对振动加强点和减弱点的理解

波的干涉是频率相同的两列波叠加，是波特有的现象，波的干涉中，应注重理解加强和减弱的条件。 其判断方法有两种： 一是根据两列波的波峰与波峰相遇（或波谷与波谷相遇）点为加强的点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点。二是根据某点到两波源的距离之差为波长的整数倍，则该点为加强点；某点到两波源的距离为半波长的奇数倍，则该点为减弱点。 同时注意加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大；减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小。 三、多普勒效应 1、多普勒效应 由于观察者与波源之间存在相对运动，使观察者感受到的波的频率与波的实际频率不同的现象，叫做多普勒效应。 如果二者相互接近，观察者接收到的完全波的个数增多，频率增大；如果二者远离，观察者接收到的完全波的个数减少，频率减小。 当声源与接收者接近时，接收者听到的声音的声调升高；当声源与接收者远离时，接收者听到的声音的声调降低的现象，叫做多普勒效应。 2、多普勒效应是所有波动过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；根据光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度等。 典型例题精析 1．（2021·山东青岛市·高三一模）青岛濒临黄海，是国内著名的滨海旅游城市，长达800多公里的海岸线，拥有众多优良海水浴场。在石老人海水浴场，某同学漂浮在海面上；水波以3m/s的速率向着海滩传播，该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18s。下列说法正确的是（） A．该同学很快就会漂流到沙滩上 B．该水波的周期为1.8s

波的干涉衍射多普勒效应有答案

波的干涉衍射多普勒效应 1．下列物理现象： ①在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；②“闻其声而不见其人”；③学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；④当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。 分别属于波的( ) A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 解析在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应。正确选项是A。 答案A 《 2(多选)(2014·全国大纲卷，18)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2| B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2 C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 解析波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，故选项A正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确。 答案AD 【变式训练】 3．(多选)(2014·盐城二模)如图11所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约

2021年高考物理专题复习：波的反射折射和衍射

2021年高考物理专题复习：波的反射折射和衍射 1．(多选)如图所示分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B、C图)或障碍物(D图)，其中能发生明显衍射现象的有() A B C D 2．(多选)关于波的衍射现象，下列说法正确的是() A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象 B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象 D．衍射是波特有的现象 3．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B 是小孔．若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于() A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域 C．阴影Ⅰ以外区域 D．阴影Ⅰ和Ⅰ以外的区域 4．海浪从远海传向海岸．已知海浪的传播速度与海水的深度有关，海水越深，速度越大．一艘大船停泊在离岸较远处，振动的周期为8 s，则() A．海浪拍打海岸的周期大于8 s B．海浪从远海传向海岸，相邻波峰之间的距离变大 C．悬挂在船上摆长为1 m的单摆的振动周期为8 s D．让船停泊在离海岸更近处，海浪通过船体的衍射现象更明显 5．(多选)下列说法正确的是() A．入射波面与法线的夹角为入射角 B．入射波面与界面的夹角为入射角 C．入射波线与法线的夹角为入射角 D．反射角跟入射角相等 6．下列说法正确的是() A．入射波的波长和反射波的波长相等

B ．入射波的波长大于折射波的波长 C ．入射波的波长小于折射波的波长 D ．入射角与折射角之比等于两波速之比 7．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( ) A ．声波频率不变，波长变小 B ．声波频率不变，波长变大 C ．声波频率变小，波长变大 D ．声波频率变大，波长不变 8．(多选)声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( ) A ．波速不变 B ．频率不变 C ．振幅在逐渐变小 D ．波长在逐渐变小 9．(多选)一列简谐横波，在t ＝0.6 s 时刻的图像如图甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1 cm ，波上A 质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是( ) A ．这列波的波速是50 3 m/s B ．从t ＝0.6 s 开始，紧接着的Δt ＝0.6 s 时间内，A 质点通过的路程是10 m C ．从t ＝0.6 s 开始，质点P 比质点Q 早0.4 s 回到平衡位置 D ．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为21 m 的障碍物不能发生明显的衍射现象 10．(多选)以下说法中正确的是( ) A ．波要发生衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象 B ．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长 C ．波长越长的波，越容易发生明显的衍射 D ．只有波才有衍射现象 11．(多选)如图所示是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅰ的折射情况，由图判断下列说法正确的是( ) A ．折射角小于入射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅰ中的波速 B ．折射角小于入射角，介质Ⅰ可能是空气，介质Ⅰ可能是水

2019-2020年教科版物理选修3-4讲义：第2章+5.波的干涉、衍射+6.多普勒效应及答案

5．波的干涉、衍射 6．多普勒效应 [先填空] 1．波的叠加原理 (1)波的独立传播 两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动状态继续传播． (2)波的叠加 在几列波重叠的区域里，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引起的位移的矢量和． 2．波的干涉现象 (1)定义 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象．

(2)干涉图样 波的干涉中形成的稳定图样． (3)干涉条件 频率和振动方向相同的波． (4)干涉是波特有的现象． [再判断] 1．两列波相叠加就能形成稳定的干涉图样．(×) 2．在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同，是声波的干涉现象． (×) 3．两个人一起说话，不会发生干涉现象．(√) [后思考] 1．敲击音叉使其发声，然后转动音叉，为什么听到声音忽强忽弱？ 【提示】这是声波的干涉现象．音叉的两股振动频率相同，这样，两列频率相同的声波在空气中传播，有的区域振动加强，有的区域振动减弱，于是听到声音忽强忽弱． 2．有人说在波的干涉图样中，加强点就是位移始终最大的点，减弱点就是位移始终为零的点，这种说法对吗？ 【提示】这种说法不正确．在干涉图样中的加强点是以两列波的振幅之和为振幅做振动的点，某一瞬时振动位移可能是零．同理，减弱点是以两列波的振幅之差为振幅做振动的点，它的位移不一定始终为零． 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，必须是两列同类的波，并且波的频率相同、振动方向相同、相差恒定．如果两列波的频率不相等，在同一种介质中传播时其波长就不相等，这样不能形成稳定的振动加强区和减弱区．因此我们就看不到稳定的干涉图样，只能是一般的振动叠加现象． 3．明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的，明显的干涉图样除了满足相干条件外，还必须满足两列波振幅差别不大．振幅越是接近，干涉图样越明

高三物理 波的干涉、衍射和多普勒效应

高三物理 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 Ⅰ 2、声波、超声波及其应用 Ⅰ 3、多普勒效应 Ⅰ 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。 设波源S 振动的频率为f ，波源和观察者A 孝沿同一直线运动，相对于地面的速度分别为v S 和v A 。波在介质中的传播速度为v p ，且v S

二、针对练习 1、（多选）下列关于波的衍射的说法正确的是（） A．衍射是机械波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较大 2、(多选)下列说法正确的是() A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高 D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象 3、(2019·全国卷Ⅲ)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是() A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同 C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化 4、在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图7(a)所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，质点C的振动图像如图(b)所示；t＝0时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出)， 正以2 m/s的速度沿x轴正向匀速运动。 下列说法正确的是() A．质点D的起振方向沿y轴负方向 B．t＝0.05 s时质点B回到平衡位置 C．信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5 Hz D．若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变 5、(多选)甲、乙两列简谐横波的传播速率相同，分别沿x轴正方向和负方向传播，t＝0时刻两列波的前端刚好分别传播到x＝－2 m的质点A和x＝1 m的质点B，如图所示．已知横