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课件网) 第三章 机械波 第3节 机械波的传播现象 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？ 1.理解什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射的条件 2.理解用惠更斯原理解释波的反射和折射现象 3.知道波反射和折射的规律 4.理解波的叠加原理，知道波的干涉是一种特殊的叠加现象. 5.理解形成稳定干涉图样的条件 一、机械波的衍射与惠更斯原理 定义：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的现象叫作波的衍射。 障碍物 波源 一切波都能发生衍射 衍射是波特有的现象 小孔 波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢？ 1.波的衍射 实验探究 实验1：保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察波的传播情况有什么变化。 结论1：波长一定的情况下，波长一定的情况下，狭缝窄的，衍射现象比较明显。狭缝宽度越接近波长，衍射现象越明显 d > λ d < λ d ≈λ λ d d d 明显 λ λ 最明显 不明显 实验探究 演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化。 最明显 结论2：狭缝的宽度不变的情况下，波长越接近狭缝宽度，衍射现象越明显 波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢？ 当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相近，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 结论1：波长一定的情况下，狭缝窄的，衍射现象比较明显。狭缝宽度越接近波长，衍射现象越明显 结论2：狭缝的宽度不变的情况下，波长越接近狭缝宽度，衍射现象越明显 发生明显衍射现象的条件： 1、狭缝宽度比波长大能发生明显衍射吗？ 2、d≈λ能说成是发生衍射现象的条件吗？ （1）衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。 （2）衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。 （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，仅是发生明显衍射的条件 （4）一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。 思考： 机械波衍射的原理猜想 我们知道，波动的起源是波源的振动，波动的传播是由于介质中质点之间的相互作用。如果介质是连续分布的，介质中任何一点的振动将直接引起邻近各点的振动，因而在波动中任何一点都可看作新的波源。 从各类实验中我们发现，若水面上有一任意波动传播，当波遇到一个很小的孔时，穿过小孔的圆形的波，与原来波的形状无关，这说明小孔可以看作新的波源. 如何解释机械波的衍射现象？ 惠更斯针对这个问题提出了惠更斯原理： 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 2.惠更斯原理 （1）惠更斯原理中的基本概念 波面：振动情况相同的点组成的面叫做波面 （2）理解惠更斯原理 ①波动传到的任意一点都可看作是子波源 ②所有子波源各自同时向外发出子波 ③各个子波所形成的包络，就是新波面 注意：惠更斯原理对任何波动过程都是适用的，但这一原理不能解释波的强度 子波源 t时刻波传播到此 t+Δt时刻的新波面 （3）利用惠更斯原理说明衍射 假设有水波从左向右传播，而后波动传到狭缝处 子波源 向障碍后传播 二、机械波的反射和折射 光也是一种机械波，在从空气进入玻璃中（或从玻璃进入空气中）时，光发生了折射和反射现象。 实际上，机械波都能够发生反射和折射。 反射波：振幅减小，波频率、波速和波长都不变。 折射波：振幅变小，频率不变，波速和波长发生改变； 总结：在波的反射中，波的频率、波速和波长都不变。在波的折射中，频率不变，波速和波长发生 ... ...
