❶ 为什么会发生波的衍射
波的衍射:是波的通性之一,它是波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象。产生条件是障碍物(或小孔)的尺寸与波的波长相差不多时才能明显观察到。波的选加原理:几列波相遇时能保持各自状态而并不相互干扰,这是波的一个基本性质。两列波相遇时,该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动,此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和,这就是波的迭加原理。
❷ 水波等机械波为什么会发生衍射
水波等机械波的波长较大,大于一般可见的孔洞尺寸,故会发生衍射。
❸ 波为什么会衍射呢
楼主!波不是一种运动!
1、波是物质运动的重要的一种形式!被传递的物理量扰动或振动有多种形式,机械振动的传递构成机械波 ,电磁场振动的传递构成电磁波(包括光波),温度变化的传递构成温度波(见液态氦),晶体点阵振动的传递构成点阵波(见点阵动力学),自旋磁矩的扰动在铁磁体内传播时形成自旋波(见固体物理学),实际上任何一个宏观的或微观的物理量所受扰动在空间传递时都可形成波。最常见的机械波是构成介质的质点的机械运动(引起位移、密度、压强等物理量的变化)在空间的传播过程,例如弦线中的波、水面波、空气或固体中的声波等。产生这些波的前提是介质的相邻质点间存在弹性力或准弹性力的相互作用,正是借助于这种相互作用力才使某一点的振动传递给邻近质点,故这些波亦称弹性波。电磁场的振动在空间传递时依靠的是电磁场本身的规律,毋需任何介质的存在,故电磁波(包括光波)可在真空中传播。振动物理量可以是标量,相应的波称为标量波(如空气中的声波),也可以是矢量,相应的波称为矢量波(如电磁波)。振动方向与波的传播方向一致的称纵波,相垂直的称横波。
2、如果障碍物的宽度没有波的波长长,那么波就会绕过障碍物,发生衍射现象!
❹ 波为何可以衍射
你们老师给出的答案是正确的。。。如果非要咬文嚼字的话,她少说了一句话,而你的疑问也有错误~
两个理解上的错误。
首先,本来就不必考虑障碍物的尺寸,波都能发生衍射现象,但是波长如果要比障碍物小,就不能观察到明显的衍射现象。“明显”这两个字你没有注意到。
第二个错误是你在理解老师的话时出了错,要注意,波的衍射是波的振动形式绕过去的,而不是穿过去的。一列波在遇到障碍物时,总有一部分波不受障碍物的影响而继续传送着振动形式和能量,并引起周围的介质振动,这样波就绕到了障碍物的后面。
至于震源能量和时间没必要说的,只要波长足够长,并且有介质,波能绕过任何障碍物~
❺ 机械波能发生明显的干涉与衍射,这是因为() A.频率相近的两列波的叠加会发生干涉 B.波速相
| A、一切波均能发生衍射现象,但明显的衍射现象必须是波的波长比阻碍物尺寸大得多或相关不大.而要发生干涉现象必须是频率相同.故A错误; B、要产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等.故B错误; C、波具有明显的衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多.故C正确; D、波速越小,则波长越小,故越不容易发生衍射现象.故D错误; 故选:C |
❻ 机械波衍射的原理是什么
惠更斯原理。也就是每个质元振动都会向四周传播子波。
❼ 机械波或者电磁波为什么在障碍尺度与其波长相近或小于时发生衍射
从现象上看,衍射是指波在遇到障碍物或小孔时的展衍现象,但衍射的本质其实是一种干涉。我们使用斐涅尔-惠更斯子波原理来定量处理衍射。“子波”指任何一列波的波前曲面(比如平面波的波前通常是一个有限大小的平面,球面波的波前是那一时刻波最前面所达到的那个球面)上的任何一点都可以视为向前发出球面波的新的波源,这无限多个新波源发出的无限多个的小球面波就是原来那列波的子波。这些子波的包络面(即与所有这些子波的波前相切的曲面)就是原来那列波的新波前。有了子波概念,就可理解单缝衍射实质上就是波在单缝处露出来的那个细长条的曲面上的各个不同的子波之间的干涉。具体处理需要使用曲面积分。当缝的宽度远大于波长时,对衍射贡献最多的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例很小——衍射很不明显——趋近于几何学的描述。反之,当缝的宽度约等于波长时,对衍射作贡献的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例已不容忽视——衍射明显——趋近于波动学的描述。学好数学,方能彻底理解衍射。
❽ 衍射原因
因为物质的波动性导致物质在传递过程中遇到障碍物时,会在障碍物处形成新的波源,新波源产生新的波
补充:
我已经说得很通俗了,基本是自己的话阐述的,我们课本中的原话是:介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前.
不知道你是否能理解
其实不是所谓的“拐弯”,那是高中教科书里为了让高中生能够理解的说法,其实严格地说那是错的.
因为根据惠更斯原理,波源发散出去的每一个波的波阵面上的任意一个点都可以看成新的波源,而当波阵面到达障碍物边缘时,就会在边缘处形成新的波源,是那个新的波源产生的波传递到障碍物后方去了.
扩展一点来说,真正意义上能够绕过障碍物的波是电磁波,因为电磁波不像机械波那样需要具体的物质介质来承载它进行传播,电磁波的传递介质是时空本身,所以当存在大引力场的时候,时空被引力场给拉弯,电磁波沿着弯曲的空间传播,于是我们就能看见从太阳后方射来的光.至于日常生活中的小质量物质,引力场太小,所以周围空间的曲率也小,这种现象就不能够被观察到.
当然,衍射现象和上述现象在本质上是不同的.
❾ 波为什么能发生衍射和干涉
先说两点,这都是实验现象,我难以进一步解释了:
1. 波的特点是在空间和时间上存在相位,图像性的说法就是说某一时刻,有的地方是峰,有的地方是谷。 而某一位置有的时候在峰,有的时候在谷。
2. 我们把讨论的波限制为机械波和电磁波的话,他们都有线性叠加的性质,就是说一列波传到了这个时间,这个位置,决定这个位置的波值(比如说电磁场,那就可以是电场强度)是+5,另一列波传来,决定这个时间这个位置是-3,那么这个地方的值其实就是+2。
先说干涉,最简单情况,如果两列波波速相同,频率相同,那么他们的时间和空间频率都相同,如果你仔细地写出波动方程(如果不会写,或者好好地画画图,想想某一个时间某一个位置,在第一列波的影响下应该是什么波值,在第二列波影响下应该是什么波值),会发现存在那么一些地方,在所有的时刻下,假如第一列波让它的波值成为+x,第二列波总是让它成为-x,这个地方由于干涉,就成了一个波值不动的点(相消干涉),而有的地方,假如第一列波让它+x, 第二列波也总是让它+x,这个地方的振动就总是被增强的(相长干涉)。所以,以光的双缝干涉实验来说,相当于两列光波从两个缝隙处发出,在屏处某点,两列波相长干涉,条纹发亮,某处相消干涉,条纹发暗。
然后说衍射,说机械波的小孔衍射吧。
机械波的传播中,遇到物体,不同的物体可能有两个作用:
1. 次级波源,比如水波是水面的上下起伏,波传到某个位置的水这里,水跟随波振动,这个地方的水的振动会引起下一个位置的水振动,下一个位置是什么位置?并不是波传播的方向,而是所有跟这个位置相邻的位置,就是说,包括前后左右。这个其实才合理对吧,这个地方的水,当然要影响所有邻居,它又不知道原来的波是向那个方向的。但是,同时还有很多很多地方的其它水有了起伏,它们也会继续影响周围的水。其实,每一个小小的空间里的水都形成了一列波,这无穷的波,相互叠加(上面说过的干涉),形成了你看到的水波。这个数学上可以证明,实验上也可以证明,所以这么描述是没有问题的。
2. 障碍物,水波遇到固定的挡板,无法移动它,那就算传不过去了。如果有一个小孔,会怎么样呢?那就是小孔处的水做为次级波源,而旁边的挡板处不再有新的波源。大白话说就是这个小孔受到水波影响了,在振动,旁边没有受到影响。所以挡板后面的情况就相当于以这个小孔为波源的一个全新的波,一系列全新的半圆条纹。
这是最本质的事实,其他各种形式的复杂衍射和干涉,只是数学上更麻烦些而已。关键就是三个概念:相位,线性叠加,次级波源。