湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 12.4波的衍射和干涉学案
新人教版选修3-4
1．波可以________障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射．衍射是波________的现 象．__________都能发生衍射现象，只是有的明显，有的不明显而己．波的直线传播只 是在衍射不明显时的近似．
2．只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________，或者________________
时，才能观察到明显的衍射现象．
3．几列波相遇时能够保持各自的________________，继续传播，即各自的波长、频率等
________________．几列波相遇时，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列 波引起的振动，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的__________，这就是波 的叠加．
4．频率相同的两列波叠加时，某些区域的________________、某些区域的
________________，这种现象叫做波的干涉．产生干涉的两个必要条件：两列波的频率 必须________，两个波源的相位差必须________________．一切波都能发生干涉，干涉 也是波所________的现象．
5．关于波的衍射现象，下列说法中正确的是( ) A．某些波在一定条件下才有衍射现象 B．某些波在任何情况下都有衍射现象 C．一切波在一定条件下才有衍射现象 D．一切波在任何情况下都有衍射现象 6．下列现象属于波的衍射现象的是( ) A．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声 B．“空山不见人，但闻人语响” C．“余音绕梁，三日而不绝” D夏日的雷声有时轰鸣不绝
7．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )
A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加 B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点
C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零
D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大
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概念规律练
知识点一 对波的衍射的理解
1．(1)既然衍射是波的特有现象，也就是说一切波都会发生衍射现象，为什么一般情况 下我们都观察不到衍射现象？
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(2)一般情况下，什么样的波容易产生显著的衍射现象？
(3)孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系是决定衍射能否发生的条件吗？
2．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长 知识点二 波产生干涉的条件
3．关于波的干涉，下列说法正确的是( ) A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉
B．只要是两列以上的波，在相遇的区域内都能产生稳定的干涉
C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，就能产生稳 定的干涉现象
D．干涉是机械波特有的现象
4．两列波相叠加得到了干涉图样，则以下说法正确的是( ) A．两列波的频率一定相同 B．两波源振动一定同步
C．振动加强区与振动减弱区交替变化 D．振动加强区与振动减弱区互相间隔
方法技巧练
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一、发生明显衍射条件的应用技巧
5．如图1所示是观察水面波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O 是波源．图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距 离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( )
图1
A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 6．已知空气中的声速为340 m/s，现有几种声波：(1)周期为1/20 s；(2)频率为30 Hz；
(3)
波长为10 m，它们传播时若遇到宽度均为9.5 m的障碍物，能发生明显衍射现象的是 ( )
A．(1)和(2)B．(2)和(3) C．(1)和(3) D．都可以 二、对干涉图样的理解技巧
7．图2表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某 时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是( )
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图2
A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰 8．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则( )
①质点P的振动始终加强 ②质点P的频率最大 ③质点P的位移始终最大 ④质点P 的位移有时可能为零 A．①② B．②③ C．③④ D．①④
参考答案
课前预习练
1．绕过 特有 一切波 2．相差不多 比波长更小
3．运动特征 保持不变 矢量和
4．振幅加大 振幅减小 相同 保持不变 特有
5．D [衍射现象是波在传播过程中所特有的特征，没有条件，故一切波在任何情况下都有衍射现象，只是有的明显，有的不明显，故D正确．]
6．B
7．C [两列波相遇时一定叠加，没有条件，A错；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错；加强点的振幅增大，仍然在自己的平衡位置两侧振动，故某时刻位移x可以是振幅范围内的任何值，C正确，D错误．]
课堂探究练 1．见解析
解析 (1)一切波都能发生衍射现象，但很多情况下因波长与障碍物或孔、缝的宽度相比较小，衍射现象极不明显，所以看不清或看不到衍射现象．
(2)波长较长的波容易产生显著的衍射现象．
(3)不是．波发生衍射现象没有条件，孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系只是决定波能否发生明显衍射的条件．
点评 波在任何情况下都有衍射现象，有明显和不明显的区别．孔、缝的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，是发生明显衍射的条件．
2．BD [衍射是一切波特有的现象，所以选项A、C错；发生明显的衍射现象是有条
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