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什麼是機械波的衍射和明顯衍射的條件

發布時間:2022-09-04 13:17:08

❶ 波繞過______的現象,叫做波的衍射,發生明顯衍射的條件是:______

波遇到障礙物或小孔後通過散射繼續傳播的現象叫做波的衍射.
衍射現象是波的特有現象,一切波都會發生衍射現象.
發生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小於波長或者與波長相差不大.
故答案為:障礙物繼續傳播,孔徑、障礙物尺寸小於波長或者與波長相差不大.

❷ 波繞過______的現象,叫做波的衍射,發生明顯衍射的條件是:______.

波遇到障礙物或小孔後通過散射繼續傳播的現象叫做波的衍射.
衍射現象是波的特有現象,一切波都會發生衍射現象.
發生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小於波長或者與波長相差不大.
故答案為:障礙物繼續傳播,孔徑、障礙物尺寸小於波長或者與波長相差不大.

❸ 發生明顯衍射的條件

發生明顯衍射的條件:一列光遇到一個寬度等於或者小於該光波長的障礙物,出現中間條紋寬,兩邊窄的明暗相間條紋,並且波長越長或者障礙物越窄,衍射現象越明顯。當障礙物的尺寸遠大於光波的波長時,光可看成沿直線傳播。注意,光的直線傳播只是一種近似的規律,當光的波長比孔或障礙物小得多時,光可看成沿直線傳播;在孔或障礙物可以跟波長相比,甚至比波長還要小時,衍射就十分明顯。小孔或障礙物的尺寸比光波的波長小,或者跟波長差不多時,光才能發生明顯的衍射現象。由於可見光波長范圍為4×10-7m至7.7×10-7m之間,所以日常生活中很少見到明顯的光的衍射現象。任何障礙物都可以使光發生衍射現象,但發生明顯衍射現象的條件是苛刻的。
狹縫衍射:當狹縫很寬時,縫的寬度遠遠大於光的波長,衍射現象極不明顯,光沿直線傳播,在屏上產生一條跟縫寬度相當的亮線;但當縫的寬度調到很窄,可以跟光波相比擬時,光通過縫後就明顯偏離了直線傳播方向,照射到屏上相當寬的地方,並且出現了明暗相間的衍射條紋,紋縫越小,衍射范圍越大,衍射條紋越寬。但亮度越來越暗。小孔衍射:當孔半徑較大時,光沿直線傳播,在屏上得到一個按直線傳播計算出來一樣大小的亮光圓斑;減小孔的半徑,屏上將出現按直線傳播計算出來的倒立的光源的像,即小孔成像;繼續減小孔的半徑,屏上將出現明暗相間的圓形衍射光環。
衍射又稱為繞射,波遇到障礙物或小孔後通過散射繼續傳播的現象。衍射現象是波的特有現象,一切波都會發生衍射現象。

❹ 能夠發生明顯衍射現象的條件是

答案:繞過障礙物繼續傳播的現象;縫的寬度;障礙物;波長;波長 提示: 考察明顯衍射的產生條件。

❺ 關於機械波 急...........

(一)機械波

1. 機械波:機械振動在介質中的傳播過程。

2. 橫波:質點的振動方向與波的傳播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫縱波。縱波上有密部和疏部。

4. 波長:兩個相鄰的,在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離。符號 。

5. 頻率 :質點振動頻率,由波源決定,與介質無關。

6. 波速v:單位時間內振動向外傳播的距離。

7. 波速、頻率、波長的關系式:
8. 機械波產生條件:

(1)要有波源;(2)要有介質。

9. 波的實質:傳遞能量的一種方式。

(二)波的圖象

1. 圖象的意義:表示在波的傳播方向上,某時刻各質點離開平衡位置的位移。

2. 圖象的形狀:正弦(餘弦)曲線。

3. 圖象直接反映的物理量:

(1)各質點振幅A;(2)波長 ;(3)某時刻各質點的位移。

4. 波動圖象與振動圖象的區別

項目
波動圖象
振動圖象

研究對象
連續介質
振動質點

研究內容
某一時刻在連續介質中各質點的分布
質點振動過程中,位移隨時間的變化

圖象

相鄰峰距
波長
周期

圖線變化
隨時間相移,圖線不斷變化
隨時間推移,圖線不斷延伸

圖上反映的量
(1)某一時刻各個質點的位移

(2)A,
(1)某一質點在各個時刻的位移

(2)A、T、

(三)波的衍射與干涉

1. 波的衍射:波繞過障礙物的現象。

發生明顯衍射現象的條件:障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多。

2. 波的疊加:兩列波相遇後互不幹擾,重疊區質點的位移等於兩列波分別引起的位移的量和。

3. 波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區域振動加強,某些區域振動減弱,且加強和減弱的區域相互間隔。

(1)干涉條件:頻率相同,振動情況相同。

(2)加強減弱的條件:

<1>加強:兩波源到該區域距離之差等於波長整數倍。
<2>減弱:兩波源到該區域距離之差等於半波長的奇數倍。

(四)聲波

1. 聲源:振動著的發聲體。

2. 有關聲波:

(1)人聽力范圍20~20,000Hz;

(2)聲波在氣體、液體中是縱波,在固體中有縱波也有橫波;

(3)聲速與介質、溫度有關,空氣中約為340m/s;

(4)回聲比原聲滯後0.1s以上可分開,可用於測速和測距方面。

二. 重點、難點:

(一)有關機械波:

1. 波動與振動的關系:

(1)振動是波動的成因,波動是振動的傳播。有波動一定有振動,有振動不一定產生波動,還需有介質。

(2)質點的振動是變加速度運動,波動在介質中勻速向前傳播。

(3)振動研究某個質點的運動,波動研究介質中各質點在某一時刻的運動。

2. 波長確定的方法:

(1)由波長定義;

(2)振動在一個周期里在介質中傳播的距離;

(3)橫波中相鄰波峰(谷)間的距離,縱波中相鄰密(疏)部中央間的距離。

3. 機械波的產生:

(1)機械波傳播的是振動的形式,是能量傳播的一種方式;

(2)各質點都做受迫振動,振動的頻率都等於波源的振動頻率,若為簡諧波,振幅也相同;

(3)各質點開始振動的方向與波源起振方向相同;

(4)後振動的質點總是落後並重復前一個質點的振動。

(二)關於波的圖象:

1. 已知波源或波的傳播方向判定該時刻圖象上各質點的振動方向(從而判定質點的振動速度、加速度、回復力、動能和勢能的變化)。

2. 波動的特點:

周期性

(三)有關干涉和衍射:

1. 干涉:

(1)增強是指振動原點的能量增大,即振幅增大,減弱是指質點合振動的振幅減小; ;

(2)加強區總加強,減弱區總減弱;

2. 干涉、衍射是波所特有的現象。一切波都可發生干涉和衍射現象。

例題精講:

例1 如圖所示,實線是某時刻的波形圖象,虛線是0.2s後的波形圖。

(1)若波向左傳播,求它傳播的可能距離?

(2)若波向右傳播,求它的最大周期。

(3)若波速是 ,求波的傳播方向?

解析:(1)波向左傳播時,傳播的距離為:

可能距離為3m,7m,11m……

(2)波向右傳播時,求周期。

根據
得:

在所有的可能周期中, 時周期最大,即最大為0.8s。

(3)波在0.2s內傳播的距離
傳播的波長數
由圖知波向左傳播。

例2. 圖中 是兩個相干波源,由它們發出的波相互疊加,實線表示波峰,虛線表示波谷,則對a、b、c三點振動的情況下列判斷中正確的是( )

A. b處的振動永遠互相減弱 B. a處永遠是波峰與波峰相遇

C. b處在這時刻是波谷與波谷相遇 D. c處振動永遠互相減弱

例3. 一列橫波沿繩子向右傳播,某時刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀。對此時繩上A、B、C、D、E五個質點( )

A. 它們的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 從此時算起,B比C先回到平衡位置

解析:(1)波源振動時,繩上各質點通過相互間的彈力跟著作受迫振動,不考慮傳播中的能量損耗時,各質點振幅相同。因此A正確。

(2)波傳播時,離波源遠的質點的振動落後於離波源近的質點的振動,並跟隨近的質點振動。由圖可知:D點跟隨近波源質點C正向上運動,F點跟隨近波源的質點E正向下運動,兩者速度方向相反。所以B錯。同理可知A點正向下運動。C點正向上運動,兩者速度方向也相反,所以C錯。

(3)由於此時B、C兩質點都向上運動,C比B遲到最大位移處,C回到平衡位置也比B遲,所以D正確。

例4 一列橫波沿直線向右傳播,某時刻在介質中形成的波動圖象如圖所示。

(1)指出此時質點a、b、d、f的運動方向;

(2)畫出當質點a第一次回到負向最大位移時在介質中形成的波動圖象。

分析:(1)波向右傳播,表示波源在左方,圖中質點a離波源最近,質點h離波源最遠。根據波的傳播特點即可確定該時刻各點的運動方向。由於此時質點a位於平衡位置,它第一次到達負向最大位置時,則原來處於峰、谷的質點正好回到平衡位置,原來處於平衡位置的質點分別達到正向或負向最大位移。

因此可知質點a、b正向下運動,d、f正向上運動。

(2)質點a第一次回到負向最大位移時,在介質中形成的波形圖如圖所示:

註:(1)描點法:在原波形圖上選取位於峰、谷和平衡位置的一些質點,由此刻起的運動趨勢,根據題中條件依次畫出它們在新時刻的位置,連成光滑曲線即得新的波形圖。(如題中所用方法)

(2)波形平移法:沿波的傳播方向,根據題中條件向前平移一段距離即得新的波形圖,如圖中虛線所示。

分析:(1)b處此刻是波谷與波谷相遇,位移為負的最大值,振動也是加強。A錯,C正確。

(2)a處此刻是波峰與波峰相遇,過半周期後波谷與波谷相遇,始終是振動加強的點,並非永遠是波峰與波峰相遇的點,B錯。

(3)c處此刻是峰、谷相遇,過半周期後仍是峰谷相遇,它的振動永遠互相減弱,D正確。

因此,答案應是C、D。

❻ 什麼叫做波的衍射

波的衍射

衍射是波的特有現象,一切波都能發生衍射.

1.波可以繞過障礙物繼續傳播,這種現象叫做波的衍射.

2.觀察到明顯衍射的條件:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現象.

3.相對於波長而言,障礙物的線度越大衍射現象越不明顯,障礙物的線度越小衍射現象越明顯。(見圖)

重點 衍射現象和發生的條件.

難點 根據實驗現象進行分析.

產生明顯衍射現象的條件分析

產生明顯衍射現象必須具備一定的條件,障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或比波長小.

說明 ①障礙物或孔的尺寸大小,並不是決定衍射能否發生的條件,僅是使衍射現象明顯表現的條件.一般情況下,波長較大的波容易產生顯著的衍射現象.

②波傳到小孔(或障礙物)時,小孔(或障礙)彷彿一個新的波源,由它發出與原來同頻率的波(稱為子波)在孔後的傳播,於是就出現了偏離直線傳播方向的衍射現象.

③當孔的尺寸遠小於波長時盡管衍射十分突出,但由於能量減弱,衍射現象不容易觀察到.

典型例題

例1 下列於關波的衍射的說法正確的是( )

A.衍射是一切機械波特有的現象

B.對同一列波,縫、孔或障礙物的盡寸越小衍射現象越明顯

C.只有橫波才能發生衍射現象,縱波不能發生衍射現象

D.聲波容易發生衍射是由於聲波波長較大

解析 一切波(包括橫波、縱波)都能發生衍射,衍射是波特有的現象,所以選項A、C是錯誤的.只有縫、孔的寬度或障礙物的盡寸跟波長差不多或比波長小時才能觀察到明顯的衍射現象,所以選項B是正確的.聲波的波長在1.7cm到17cm之間,一般常見的障礙物或孔的大小可與之相比,正是由於聲波的波長較長,聲波容易發生衍射現象,所以選項D是正確的.

答案 B、D

例2 如圖10.5-1是觀察水面波衍射的實驗裝置,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況,每兩條相鄰的波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長.則關於波經孔之後的傳播情況,下面描述正確的是( )

A.此時能觀察到明顯的衍射現象

B.如果將孔AB擴大,有可能觀察不到明顯的衍射現象

C.擋板前後波紋間距離相等

D.如果孔的大小不變,使波源的頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現象

解析 圖示表明孔的尺寸與波長相差不大,所以能夠明顯地觀察到衍射現象,並且衍射波的繼續在原介質中傳播,波速和波長均不會改變,所以選A、B、C.

答:A、B、C

❼ 機械波為什麼在障礙物或小孔的尺寸等於或小於光的波長衍射現象明顯

產生明顯衍射現象必須具備一定的條件,障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或比波長小.

說明 ①障礙物或孔的尺寸大小,並不是決定衍射能否發生的條件,僅是使衍射現象明顯表現的條件.一般情況下,波長較大的波容易產生顯著的衍射現象.

②波傳到小孔(或障礙物)時,小孔(或障礙)彷彿一個新的波源,由它發出與原來同頻率的波(稱為子波)在孔後的傳播,於是就出現了偏離直線傳播方向的衍射現象.

③當孔的尺寸遠小於波長時盡管衍射十分突出,但由於能量減弱,衍射現象不容易觀察到.

❽ 波為什麼會衍射呢

樓主!波不是一種運動!
1、波是物質運動的重要的一種形式!被傳遞的物理量擾動或振動有多種形式,機械振動的傳遞構成機械波 ,電磁場振動的傳遞構成電磁波(包括光波),溫度變化的傳遞構成溫度波(見液態氦),晶體點陣振動的傳遞構成點陣波(見點陣動力學),自旋磁矩的擾動在鐵磁體內傳播時形成自旋波(見固體物理學),實際上任何一個宏觀的或微觀的物理量所受擾動在空間傳遞時都可形成波。最常見的機械波是構成介質的質點的機械運動(引起位移、密度、壓強等物理量的變化)在空間的傳播過程,例如弦線中的波、水面波、空氣或固體中的聲波等。產生這些波的前提是介質的相鄰質點間存在彈性力或准彈性力的相互作用,正是藉助於這種相互作用力才使某一點的振動傳遞給鄰近質點,故這些波亦稱彈性波。電磁場的振動在空間傳遞時依靠的是電磁場本身的規律,毋需任何介質的存在,故電磁波(包括光波)可在真空中傳播。振動物理量可以是標量,相應的波稱為標量波(如空氣中的聲波),也可以是矢量,相應的波稱為矢量波(如電磁波)。振動方向與波的傳播方向一致的稱縱波,相垂直的稱橫波。
2、如果障礙物的寬度沒有波的波長長,那麼波就會繞過障礙物,發生衍射現象!

❾ 發生明顯衍射的條件。

產生衍射的條件是:由於光的波長很短,只有十分之幾微米,通常物體都比它大得多,但是當光射向一個針孔、一條狹縫、一根細絲時,可以清楚地看到光的衍射。用單色光照射時效果好一些,如果用復色光,則看到的衍射圖案是彩色的。孔隙越小,波長越大,這種現象就越顯著.學科學習隊」團隊為您解答,不懂請追問,滿意請採納。O(∩_∩)O謝謝!

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