12.4波的衍射和干涉

学习目标：1.知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件.2.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，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况.4.会用波的衍射、干涉现象解释相关问题．

重点：波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件，波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件。

难点：理解波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果.

新课预习：

一、波的衍射

[问题设计]

大家都熟悉"闻其声不见其人"的物理现象，你能说出是什么原因吗？

答案　声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物继续传播，不沿直线传播；光沿直线传播，不能绕过障碍物，这样就发生了"闻其声不见其人"的现象．

[要点提炼]

1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象．

2．产生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸或孔的宽度比波长小或跟波长相差不多．

3．理解

(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．

(2)波的衍射总是存在的，只有"明显"与"不明显"的差异，"障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多"只是发生明显衍射的条件．

(3)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射．

(4)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，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

[问题设计]

你知道"风声、雨声、读书声，声声入耳"体现了波的什么性质吗？

答案　声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波传播具有独立性．

[要点提炼]

1．波的独立传播特性：几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征，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．

三、波的干涉

[问题设计]

如图1所示，操场中两根竖直杆上各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着MN方向走来，他听到的声音会有什么变化？为什么？

图1

答案　声音忽强忽弱，因为声波发生了干涉现象．