光的干涉教案

【教材】全日制普通高级中学教科书·物理第三册（必修加选修）第二十章第一节。

【教学时间】一课时。

【教学目标】

1．知识与技能

· 认识光的干涉现象及产生光干涉的条件。

· 知道光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征。

2．过程与方法

· 观察水波干涉现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，体验光的干涉现象的发现过程。

· 经历“光的干涉条纹形成”的过程，获得探究活动的体验。培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

3．情感态度与价值观

· 体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

· 陶冶崇尚科学、仰慕科学家，欣赏物理学的奇妙与和谐的情愫。

【教学用具】

1．演示水波干涉现象：录像；

2．演示光的干涉现象：激光干涉演示仪；

3．电脑及干涉现象示意的动画软件。

【教学重点、难点】

1．波的干涉条件，相干光源． ——难点

2．如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”。——重点

3．条纹宽度——重点

【设计理念】

充分体现“以学生为本”的现代教学理念，不仅关注学生对知识的掌握程度，更要关注学生如何在学习过程中感悟知识产生的原因和发展过程，达到“体现科学研究过程，了解科学研究方法”。教学是学生在教师指导下的学习过程，更是学生主体发展的过程。

【教学过程】

〖课题引入〗

（回顾历史）

屏幕切换显示对光的本性的认识历程

光到底是什么？……

17世纪明确形成了两大对立学说

启发学生提出支持两大学说的依据。将光的干涉现象引入。 屏幕切换为光的干涉

一、干涉现象

播放水波干涉录像，回顾水波的干涉

归纳什么是干涉现象

——波在叠加时出现的明暗相间的条纹。

二、干涉条件

提出问题：光若是波，那你把两盏灯同时打开时，见到明暗相间的条纹了吗？为什么？

引发学生讨论干涉条件

提出问题：如何得到两相干光

再次播放水波干涉录像，

观察水波如何获得相干波源？

启发学生类比水波获得光波的干涉？

介绍杨氏双缝干涉实验装置

二、干涉原理

请学生猜想干涉图样。

演示激光干涉

切入双缝干涉课件

讨论：若把图示为两水波相遇干涉，图样是什么样的？

请同学上来操作课件，描绘出加强区和减弱去。并得出特征。 若把图示为两光波相遇干涉，图样是什么样的？

请同学上来操作课件，描绘出加强区和减弱去。并得出特征。

【讨论】请大家对比水波，光波干涉图样。两者有何相似之处，又有区别？

· 从形式看，明暗相间图案都是波的叠加形成的。加强与减弱的特征是一致的。只是水波图样是在传播过程中得观察到的，光的干涉图样是在屏上看到的。

· 从能量看，光的干涉与水波干涉不同，暗条纹处不是能量在这里抵消了损耗了，而是能量几乎为零，能量根本就没有传到这里.亮条纹处不是能量增加了，而是能量集中。

三、条纹宽度

两相临暗条纹或明条纹间的距离

再一次用激光演示仪演示干涉，让学生观察条纹宽度。

※猜想条纹宽度可能与谁有关？

※如何验证

※让学生上来操作课件，得出结论

Δx=λL/d

讨论：白光干涉图样

四、练习

杨氏双缝的间距为0.2mm，距离屏幕为1m。（1）若第一到第四明纹距离为7.5mm，求入射光波长。（2）若入射光的波长为6000，求相邻两明纹的间距。

五、小节

证实了光的波动性，精确地确定了各种色光的波长值。还为我们下节研究身边的干涉水面浮着的彩色油膜、提供理论依据。

高中物理教案《波的干涉》

《波的干涉》教学设计 一、教材分析 本节课是高中物理第二册第十章第六节的内容,波的干涉和波的衍射是波动所特有的现象.对于干涉和衍射现象的学习能加深对波动本质的认识.对本节课的学习也为后面光的本性的学习打下基础.所以这节课有承上启下的作用.另外在近几年高考的试题中关于波的干涉这个知识点经常出现.因此我认为本课在教学占有很重要的地位. 二、教材知识结构 本教材对波的干涉的讨论分三个层次进行展开教学 (一)通过对实际问题及实验现象的观察定性说明了波的独立传播特性. (二)运用矢量叠加原理分析两列波叠加的情形,得出叠加原理. (三)观察波的干涉实验运用波的独立传播特性和波的叠加原理分析干涉现象,得出两列波发生干涉条件和干涉图样的特点 第(一)(二)两个层次的内容是学习第三个层次内容的辅助知识,不是教学的重点,第三个层次的知识是本节课学习的重点.因为波的干涉图样是一种动态的稳定,稳中有动的现象,这对学生的思维能力及空间想象能力要求较高，因而是教学的重点 二、设计思想 “波的干涉”一节是高一物理教材中学生们感到较难理解的部分，难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。要突破难点，必须做好实验，“发波水槽实验”显现明显，并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。 教学过程中两处应用到多媒体课件。一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况，波的叠加现象在实验中较难演示，“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显，但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到；此外，波的叠加过程非常快，不便对照讲解，也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识，就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。本课中另一处借助多媒体表现了动态

光的干涉 说课稿 教案

光的干涉 【教学目标】 知识与技能:1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。 过程与方法:1.通过杨氏双缝干涉实验，体会把一个点光源发出的一束光分成两束，得到相干光源的设计思想。2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识的能力。 情感、态度与价值观:通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观。 【教学重难点】 重点:双缝干涉图象的形成实验及分析。 难点:亮纹（或暗纹）位置的确定。 【教学方法】 复习提问，实验探究，计算机辅助教学 【教学用具】 JGQ型氦氖激光器一台，双缝干涉仪，多媒体电脑及投影装置，多媒体课件（相关静态图片及Flash动画） 【教学过程】 （一）引入新课 复习机械波的干涉、提问，诱导猜想，多媒体投影静态图片。 教师：大家对这幅图还有印象吗？ 学生：有，波的干涉示意图。 教师：请大家回忆思考下面的问题：图中，S1、S2是两个振动情况 总是相同的波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d、e中哪 些点振动加强？哪些点振动减弱？ 学生回答结果不出所料，大部分同学能答出a、c两点振动加强，d、e两点振动减弱，而对于b点则出现了争议。一种认为b点是振动加强点，另一种则认为b点是由加强到减弱的过渡状态。 教师：b点振动加强和减弱由什么来决定呢？只有弄清这一点才能解决两派

同学的争端。 有学生低语：“路程差” 教师：好！刚才这位同学说到了关键，那么就请你来分析一下b点与S1、S2两点的路程差。 学生：由图可以看出OO′是S1、S2连线的中垂线，所以b到S1、S2的路程差为零。 教师：那么b点应为振动—（学生一起回答）：加强点。 （教师总结机械波干涉的规律，突出强调两列波的振动情况总是完全相同。）教师：光的波动理论认为，光具有波动性。那么如果两列振动情况总是相同的光叠加，也应该出现振动加强和振动减弱的区域，并且出现振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。那么这种干涉是一个什么图样呢？大家猜猜。 学生：应是明暗相间的图样。 教师：猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗？ （学生一片沉默，表示没有人看到过） 教师：看来大家没有见过。是什么原因呢？ 学生1：可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。 学生2：可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。 教师：两位同学分析得非常好，也许是没有干涉的条件，也许是相逢未必曾相识。大家看他们俩谁分析得对呢？ 学生：我觉得生1说的不成立，这样的光源很多，像我们教室里的日光灯，我觉得它们完全相同。 教师：好。我们可以现场来试试。 （先打开一盏日光灯，再打开另一盏对称位置的日光灯） 教师：请大家认真找一找，墙上、地上、天花板上，有没有出现明暗相间的干涉现象？ （大家积极寻找，没有发现，思维活跃，议论纷纷） 教师：看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是“振动情况总相同的光源”。 教师：1801年，英国物理学家托马斯·杨想出了一个巧妙的办法，把一个

高中物理人教版教学案：第十二章 第4节 波的衍射和干涉

第4节波的衍射和干涉 1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2．发生明显衍射的条件：缝孔的宽度或障碍物的尺 寸跟波长差不多，或者比波长小。 3．波的干涉是指频率相同的两列波叠加，使某些区 域的振幅加大，某些区域的振幅减小。

一、波的衍射 1．定义：波绕过障碍物继续传播的现象。 2．两种衍射现象 (1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波。当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如图12-4-1甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显。 图12-4-1 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显。 (2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波。当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示。当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显。 3．发生明显衍射现象的条件 只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 二、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，在它们重叠的区域里，介质中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。图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。 2．波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，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能增大，也可能减小。 两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大。(如图12-4-2所示) 两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。(如图12-4-3所示) 图12-4-2图12-4-3 三、波的干涉 1．定义 频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。 2．稳定干涉条件 (1)两列波的频率必须相同。 (2)两个波源的相位差必须保持不变。 3．干涉的普遍性 一切波都能够发生干涉，干涉是波特有的现象。

波的干涉与衍射教案

波的干涉与衍射教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

波的干涉与衍射 三维目标： 知识与技能： 1．通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。 2．知道波的干涉现象、干涉图样及波的干涉条件。 3．知道波的衍射现象以及发生明显衍射的条件。 过程与方法: 1．分析相向传播的两列波的传播过程，尤其是相遇区域的质点的振动情况，从中得出波的叠加原理。 2．通过对波的干涉图样的分析，知道振动加强区域和振动减弱区域的特点，从而加深对干涉现象的理解。 情感态度与价值观: 通过共同分析，得出结论，培养学生科学探究能力，用科学的眼光认识世界，激发学生观察和认识周围现象的兴趣，树立良好的世界观、价值观。 教学重点: 1．通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。 2．波的干涉概念以及对波的干涉图样中振动加强点和减弱点的分析。 1

3．波的衍射现象及发生明显衍射的条件。 重点难点: 想象波的传播的动态过程，了解波的干涉情景，理解波的干涉的规律和条件。 教学方法: 演示法、讲授法 教学过程 新课教学 一．波的叠加原理： 计算机模拟实验：两列相向传播的机械波相遇。（要求学生注意观察相遇前，相遇时和相遇后波的传播情况。） 1.独立性 几列波相遇时能保持各自的特性（频率、波长、振动方向）继续传播，互不影响。 2.叠加性 在相遇区域内，介质的质点同时参与几列波引起的振动，任一质点的位移是各列波单独存在时在该质点引起位移的矢量和。 引出新问题：如果相向传播的两列波频率相同，则叠加的结果就会出现一种奇特的现象，这就是波的干涉现象。 2

【人教版】高中选修34物理：13.3光的干涉精品教案含答案

课时13.3光的干涉 1.通过实验观察,认识光的干涉现象。理解光是一种波,干涉是波特有的性质。 2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。 3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。 重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。 教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。 导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪? 1.杨氏干涉实验 (1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。证明光的确是一种②波。 (2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。这两

个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。 2.决定条纹间距的条件 (1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。 (2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。 1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波? 解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。 2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源? 解答:激光亮度高、相干性好。 3.光的干涉能用叠加原理解释吗? 解答:能。 主题1:光的干涉 问题:(1)光是一种波,跟波有相似的特性。上一章我们学了波的干涉,什么是光的干涉呢? (2)光的干涉条件是什么? (3)如何获得相干光源? (4)思考后讨论,为什么生活中很少见到光的干涉现象呢? 解答:(1)在两列光波的叠加区域,某些区域相互加强,出现亮纹,某些区域相互减弱,出现暗纹,且加强区域和减弱区域相互间隔,即亮纹和暗纹相互间隔,这种现象称为光的干涉。

高二物理选修3-4导学案

高中物理选修3-4 第十一章机械振动 0 11.1 简谐运动 0 11.2 简谐运动的描述 (2) 11.3 简谐运动的回复力和能量 (3) 11.4 单摆 (5) 11.5 外力作用下的振动 (7) 本章章末小结 (8) 第十二章机械波 (9) 12.1 波的形成和传播 (9) 12.2 波的图像 (10) 12.3 波长、频率和波速 (14) 12.4 波的衍射和干涉 (16) 12.5 多普勒效应 (18) 本章章末小结 (20) 第十三章光 (20) 13.1 光的反射和折射 (20) 13.2 实验测定玻璃的折射率 (21) 13.3 全反射 (25) 13.4 光的干涉 (26) 13.5 实验：用双缝干涉测量光的波长 (29) 本章章末小结 (28) 13.6 光的衍射 (29) 13.7 光的偏振 (30) 13.8 光的颜色色散 (31) 13.9 激光 (33) 高二物理组

第十一章机械振动 11.1 简谐运动 1．下列说法中正确的是( ) A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动 C．简谐运动是匀变速运动 D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2．简谐运动是下列哪一种运动( ) A．匀变速运动 B．匀速直线运动 C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动 3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是( ) A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大 4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A．沿负方向运动，且速度不断增大 B．沿负方向运动，且位移不断增大 C．沿正方向运动，且速度不断增大 D．沿正方向运动，且加速度不断减小 5．如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象．则关于振子的加速度随时间的变化规律．下列四个图象中正确的是 6．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是( ) A．再过1s，该质点的位移是正向最大 B．再过1s，该质点的速度方向为正向 C．再过1s，该质点的加速度方向为正向 D．再过1s，该质点的速度最大 7.如图所示，是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)．由图可推断，振 动系统( ) A．在t1和t3时刻具有相同的速度 B．在t3和t4时刻具有相同的速度 C．在t4和t6时刻具有相同的位移 D．在t1和t6时刻具有相同的速度 8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？ 1

高二物理教案：波的干涉和衍射

高二物理教案：波的干涉和衍射 第三节波的干涉和衍射 三维教学目标 1、知识与技能 （1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样； （1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； （2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法： 3、情感、态度与价值观： 教学重点：波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点：波的干涉图样 教学方法：实验演示 教学教具：长绳、发波水槽（电动双振子）、音叉 （一）引入新课 大家都熟悉"闻其声不见其人"的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。 （二）进行新课 波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。

1.波的衍射 （1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。）实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。 现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板， 重新做实验： 现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 （2）衍射现象的条件 演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。（参见课本图10-26甲） 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了"阴影区"。（参见课本图10-26乙）

教案2光的等厚干涉与应用

教案 光的等厚干涉与应用 林一仙 一 目的 1、 观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理 2、 学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径 3、 掌握读数显微镜的使用方法 4、 掌握逐差法处理数据的方法 二 仪器 读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置 三 原理 牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度e 与薄层位置到中央接触点的距离r ，凸透镜曲率半径R 的关系为： R r e 22 (a) (b) 图20—1 根据干涉相消条件易得第K 级暗纹的半径与波长λ及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径R 存在下述关系：

λ λ K K R d r K K 422= = 根据d K 2与K 成正比的性质采取逐差法处理实验数据 )(42 2n m R d d n m -=-λ 四 教学内容和步骤 1、 牛顿环装置的调整，相应的提出问题，怎样将干涉图样调到装 置的中心？ 2、 显微镜的调节，焦距怎么调？叉丝怎样调节？干涉图样不清晰 怎么办？反光镜怎么用？刻度尺怎么读？ 3、 读数方法，要防止螺距差。读完一组之后要把牛顿环转90度再 重新读一组。 4、 用逐差法处理数据，忽略仪器误差。 五 注意事项 1、 仪器轻拿轻放，避免碰撞。 2、 镜头不可用手触摸，有灰尘时用擦镜纸轻轻拂去不能用力擦拭。 调焦及调鼓轮时不可超出可调范围。为防止产生螺距误差，测量过程中鼓轮只能往一个方向转动，不许中途回倒鼓轮。 六 主要考核内容 1、 预习报告内容是否完整，原理图、公式、表格等是否无误。 2、 看是否将干涉图样调出来，数据是否有误等。 七 参考数据

光的干涉和衍射的区别与联系

光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 ： 也是现代光学的基础。如傅立叶光学，全息学，光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的，也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析，干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光，当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和，即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象，例如，水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹，这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。

光的干涉现象的广义定义为“两束（或多束）频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种： (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一

第四节 波的干涉和衍射 教学设计

第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解，以及振动和波的基础知识；学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、知识与技能 （1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； （2）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件； （3）知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法：通过实验，培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观：通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度；通过全对波的叠加与干涉现象的研究，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯，了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点：波发生明显衍射现象的条件：波的叠加原理；波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析；波的干涉条件。 教学难点：波的干涉条件的理解 教学方法：实验演示 教学准备：多媒体课件、发波水槽（电动双振子）、音叉 教学过程： （一）引入新课 教师：生活中有这样一种现象，一学生在门外喊报告。提问：谁的声音？看到人了吗？为什么能听到声音却看不到人？ 学生：思考，回答。 教师：引导说明声波可以绕过障碍物继续传播，而光波为什么不能？通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 （二）进行新课 一．波的衍射 教师：刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播，生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物，会绕过它们继续传播，我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况，改变缝宽再观察。 模拟实验：由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点：观察下面几个实验，有没有衍射现象发生？学生对比观察思考回答。 实验现象分析：水波经过大孔后，可近似地看作是“直进”的，但边沿是模糊的，不像刀切的那么齐——有衍射现象．正如太阳光从窗户射进来，粗略地看明暗界线是分明的，窗框的影子很整齐；但是仔细去观察影子的边缘时，就会看到模糊的，明暗界线不是像刀切一般地齐．它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么？与什么因素有关？ 图片对比分析：哪个图发生了明显的衍射？ 实验结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。

13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长教案

13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 【教学目标】 （一）知识与技能 1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。 2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 （二）过程与方法 培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。 （三）情感、态度与价值观 体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。 【教学重点】 双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。 【教学难点】 x ?、L 、d 、λ的准确测量。 【教学方法】 复习提问，理论推导，实验探究 【教学用具】 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺 【教学过程】 （一）引入新课 师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律？ 生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n ·2 λ ，n =0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n +1） 2 λ，n =0、1、2…时，出现暗纹。 师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢？下面我们就来推导一下。 （二）进行新课 1．实验原理 师：［投影下图及下列说明］

设两缝S 1、S 2间距离为d ，它们所在平面到屏面的距离为l ，且l >>d ，O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，O 到S 1、S 2距离相等。 推导：（教师板演，学生表达） 由图可知S 1P =r 1 师：r 1与x 间关系如何？ 生：r 12=l 2+（x - 2d ）2 师：r 2呢？ 生：r 22=l 2+（x +2 d ）2 师：路程差|r 1-r 2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算） 师：我们可不可以试试平方差？ r 22-r 12=（r 2-r 1）（r 2+r 1）=2dx 由于l >>d ，且l >>x ，所以r 1+r 2≈2l ，这样就好办了，r 2-r 1=Δr =l d x 师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx 与λ的关系。Δr 与波长有联系吗？ 生：有。 师：好，当Δr =2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现亮纹。 即l d ·x =2n ·2 λ时出现亮纹，或写成x =d l n λ 第n 条和第（n -1）条（相邻）亮纹间距离Δx 为多少呢？ 生：Δx =x n -x n -1 =［n -（n -1）］ d l λ 师：也就是Δx =d l ·λ 我们成功了！大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗？ 生：成正比。 师：对，不过大家别忘了这里l 、d 要一定。暗纹间距大家说怎么算？ 生：一样。 师：结果如何？ 生：一样。 师：有了相邻两个亮条纹间距公式Δx = d l ·λ，我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。 2．观察双缝干涉图样 （教师指导学生按步骤进行观察，也可引导学生先设计好步骤，分析研究后再进行，教师可将实验步骤投影）

高中物理《波的衍射和干涉》导学案

第4节波的衍射和干涉 1．理解什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件。 2．知道波的独立传播特点，理解波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果。 3．知道波的干涉图样的特点，理解波形成稳定干涉图样的条件，知道振动加强点、减弱点的振动情况。 一、波的衍射 1．定义：波□01绕过障碍物继续传播的现象。 2．实验及现象 (1)实验器材：在水槽里放两块挡板，中间留个□02狭缝。 (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿□03直线传播一样，挡板后面产生一个□04阴影区。 ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：波□05绕到挡板后面继续传播。 3．发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长□06相差不多，或者□07比波长小。 4.□08一切波都能发生衍射，衍射是波□09特有的现象。 二、波的叠加 1．波的独立性原理 两列波相遇后彼此穿过，仍然□01保持各自的□02运动特征，继续传播。 2．波的叠加原理 在几列波重叠的区域里，介质的质点□03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□04矢量和。如图所示。

三、波的干涉 1．定义：□01频率相同的两列波叠加时，某些区域的□02振幅加大、某些区 域的□03振幅减小的现象。 2．稳定干涉的必要条件 (1)两列波的频率必须□04相同。 (2)两个波源的相位差必须□05保持不变。 3．干涉的普遍性：□06一切波都能够发生干涉，干涉是□07波特有的现象。 判一判 (1)在操场上不同位置听到学校喇叭声音的大小不同，是声波的干涉现象。() (2)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。() (3)不是所有的两列波之间都能发生干涉。() 提示：(1)×(2)√(3)√ 想一想 (1)当障碍物的尺寸比波长大时，不能发生衍射现象，对吗？ 提示：错。障碍物尺寸比波长大时，也能发生衍射现象，只是现象不明显。 (2)在波的干涉中，振动加强的点始终位于波峰吗？ 提示：否。振动加强点的振幅大，而不是始终位于波峰。 课堂任务波的衍射 1．定义 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 2．衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象，当波碰到障碍物时，衍

2.3波的干涉和衍射(教案)

2.3波的干涉和衍射 授课人：陈小燕授课时间：2011.3.24 授课班级：高二（3）班 教学目标： 1.知道波的叠加原理. 2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样. 3.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； 4.知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 教学重点：波的叠加原理和波的干涉现象，以及波发生明显衍射现象的条件。 教学难点：波的干涉图样 教学方法：实验演示法、电教法、训练法. 教学用具：多媒体课件 教学过程： 一、新课引入 ［设问］两个相向运动的弹性小球在运动过程中相遇，会发生什么现象？ ［学生回答］两球会反弹 ［进一步设问］两列波在传播过程中相遇，会发生什么现象？ 二、新课教学 (一)波的叠加原理 ［多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形］ ［教师总结］两列波相遇后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播，这是波的独立传播特性. ［教师］刚才，通过动画模拟实验的演示，我们知道了两列波在相遇前后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响，那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢？ ［多媒体模拟绳波相遇区的情况］

［教师总结］在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时，这两种位移的矢量和简化为代数和，这叫做波的叠加原理. ［强化训练］两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加，振幅如何变化？振动加强还是减弱？ 学生讨论后得到：两列振动方向相同的波叠加，振动加强，振幅增大；两列振动方向相反的波叠加，振动减弱，振幅减小. (二)波的干涉 ［投影演示水槽中水波的干涉］把两根金属丝固定在同一个振动片上，当振动片振动时，两根金属丝周期性地触动水面，形成两个波源，观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象. ［教师说明］由于这两列波是由同一个振动片引起的，所以这两个波源的振动频率和振动步调相同. ［学生叙述现象］在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开. 两列频率相同的水波相遇，会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象，形成稳定的干涉图样。 ［教师］干涉：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，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉。干涉图样：在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同，振动加强处总是加强，振动减弱处总是减弱，所以出现了稳定的干涉图样。 ［用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图］ ［教师］为什么会出现这种现象呢？ ［用多媒体课件解释振动加强区和振动减弱区的形成过程：利用波面的概念和波的叠加原理解释干涉形成的原因］ 得到结论如下： 1、振动加强区的形成 在水面上的某一点，如果在某一时刻是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，振动的振幅等于两列波的振幅之和，故该点始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈． 2、振动减弱区的形成 在水面上的某一点，如果在某一时刻是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇。在这一点，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，两列波引起的振动始终是减弱的，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静． 注意： （1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱． （2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的．产生干涉的条件：两列波的频率相同。 ［说明］ 1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 （1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样； （1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； （2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法： 3、情感、态度与价值观： 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。 波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。

（1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。） 实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。 现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板， 重新做实验： 现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 （2）衍射现象的条件 演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长

相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。（参见课本图10-26甲） 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了“阴影区”。（参见课本图10-26乙） 第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大），将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。

第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应（A 卷） 考测点导航 1．波的叠加：几列波相遇时，每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只在重叠的区域里，任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。 2．波的干涉：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，这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3．振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍，振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。 4．波的衍射：波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不大 5．多普勒效应：（1）它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象（2）正确区别波源的频率与观察者接受到的频率，观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关 典型题点击 1．如图27-A-1所示两列波相向传播，当它们相遇时可能出现的波形图是（ ） A ．图b 、c B ．图 a 、b C ．图b 、c 、d D ．图c 、d （该题考查了波的叠加原理， 其合位移是两列波对应位移的矢量和） 2．如图27-A-2所示，水面上有a 、b 、c 三只小船，S 1、S 2是两个步调一致的相干波源，相距9m,它们激起的水波的波长为2m ，三只船与两波源的距离标在图中，则下面的判断中正确的是（ ） A ．b 、c 两船振动加强，a 船振动减弱 B ．a 船振动加强，b 、c 两船振动减弱 C ．若某时刻b 船在波峰，则c 船在波谷 D ．若两相干波的振幅相同，则a 船处于静止状态 （该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件，比较某 点到两相干波源的路程差即可） 3．两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如27-A-3甲图所示），在相遇的某一时刻（如乙图所示），两列波消失， 此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是（ ） A ．x 向上，y 向下 B ．x 向下，y 向上 C ．x 、y 都向上 D ．x 、y 都静止 4．关于多普勒效应以下说法错误的是（ ） A ．当波源运动时，波源的频率发生变化 B ．当波源静止而观察者运动时，波源的频率不变，观察者接受到的频率变化 C ．当波源静止观察者向波源运动时，观察者接受到的频率变大 D ．当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小 （该题考查了多普勒效应产生的原因，根据同一介质中的波速不变可得结论） 新活题网站 一、选择题 1．两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加，如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇，那么在以后的时间里，P 点的振动（ ） A ．有时加强，有时减弱 B ．经半个周期的奇数倍时加强 C ．始终加强 D ．始终减弱 （振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小） 2．下列说法中正确的是（ ） A ．火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率 B ．一切波都能发生衍射，它不过明显不明显而已 C ．两列相干波在空中相遇，在振动加强区域里质点的位移始终较大 D ．两列相干波在空中相遇，在振动减弱区域里的振动较小 （振动加强区域里的质点是振动的幅度变大，而并不是位移始终最，否则就不振动） 3．如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线 表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为 · · · a b c S 1 S 2 4m 5m 6m 7m 8m 图27-A-2 甲 → ← 图27-A-3 · · x y 乙 图27-A-3 E · · · · A B C D · 图27-A-4 a b c d 图27-A-1

选修光的干涉教案

光的干涉 陈艳 【教学目标】 1、知识与技能： （1）在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。 （2）通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征 （3）使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。 2、过程与方法 （1）在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。 (2) 通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力． 3、情感态度价值观 (1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的物理思维方法． (2) 培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。 【教学重点】 （1）使学生知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。 （2）理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件 【教学难点】 对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，在时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”． 【教学方法】 类比、实验、分组探究 【教学工具】 PPT课件、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片；激光干涉演示仪． 【教学过程】 课题引入： 在日常生活中，我们见到许多光学的现象。 图片展示：如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼” 引入：自然界中的光现象如此丰富多彩，人们不禁要问光的本质到底是什么？ 新课教学： 一、两大学说之争： 在17世纪以牛顿为代表的一派认为：“光是一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播” 以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波” 二、光的干涉： （一）假设：光是一种波，则必然会观察到波的特有现象。 波的特有现象有哪些？学生答：波的干涉和衍射

2017_2018学年高中物理第十三章光第3节光的干涉教学案新人教版

第3节光_的_干_涉 1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到 了光的干涉现象。 2．双缝干涉图样：单色光——明暗相间的条纹。 3．干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同， 相位差恒定。 4．出现明纹与暗纹的条件：两光源到屏上某点的距 离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹，奇数倍时 出现暗条纹。 一、杨氏干涉实验 1．物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光的波动性。 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。 (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。 (3)实验结论：证明光是一种波。 二、光发生干涉的条件 1．干涉条件 两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 2．相干光源 发出的光能够产生干涉的两个光源。 3．一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因 由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象。

1．自主思考——判一判 (1)直接用强光照射双缝，发生干涉。(×) (2)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(×) (3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(√) (4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。(√) (5)双缝干涉实验证明光是一种波。(√) 2．合作探究——议一议 (1)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能否观察到光的干涉现象？ 提示：不能。两只手电筒射出的光束在空间相遇，不满足光发生干涉的条件，不能观察到光的干涉现象。 (2)在双缝干涉实验中，如果入射光用白光，在两条狭缝上，一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡，一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡。试想：屏上还有干涉条纹吗？ 提示：屏上不会出现干涉条纹，因为双缝用红、绿滤光片遮挡后，透过的两束光频率不相等，就不是相干光源了，不会再发生干涉。 对杨氏双缝干涉实验的理解 1．双缝干涉的装置示意图 实验装置如图13-3-1所示，有光源、单缝、双缝和光屏。 图13-3-1 2．单缝屏的作用 获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。 3．双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光。

人教版高二物理选修3-4第十二章4波的衍射和干涉学案Word版

4波的衍射和干涉 内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种高速气流的过程中，都伴随有噪声．利用干涉原理制成的干涉型消声器可以降低这种噪声．如图所示为一台干涉型消声器的原理图．试讨论其消声原理． 提示：如果有一列波长为λ的声波，沿水平管道自左向右传播，当入射波达到a处时， 分成两束相干波，它们分别通过r1和r2再在b处相遇．若Δr＝r2－r1恰好等于声波半波长λ 2的 奇数倍，即Δr＝(2k＋1)λ 2时，声波干涉后的合振幅A＝0.这就是说该频率的声能被削弱，从而 达到控制噪声的目的． 考点一波的衍射 1．定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射． 2．两种衍射现象 (1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波．当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如下图甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显． 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显． (2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波．当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示．当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显．3．发生明显衍射现象的条件 只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．

4．正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象，凡能发生衍射现象的一定是波． (2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，没有“不发生衍射”之说． (3)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． (4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象． (5)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． 5．衍射的成因 波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，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方向传播的衍射现象． 【例1】(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是() A．衍射是一切波特有的现象 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．声波容易发生衍射现象，由于声波波长较长 【导思】根据波的衍射特点和发生明显衍射的条件去分析． 【解析】衍射是一切波特有的现象，所以A正确，C错误；发生明显衍射是有条件的，只有缝、孔、障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以B正确；声波的波长在1.7 cm～17 m之间，一般缝、孔、障碍物与之相比都较小，所以声波容易发生衍射，D正确． 【答案】ABD 将一只瓶子立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕过的现象，激发水波的振子的振动频率大些好，还是小些好？为什么？ 答案：见解析 解析：当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显的衍射现象，由于瓶子的直径已确定，故水波的振子的波长越长越好，所以，激发水波的振子的振动频率越小越好． 考点二波的叠加 1．波的独立性