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什么是机械波的衍射和明显衍射的条件

发布时间:2022-09-04 13:17:08

❶ 波绕过______的现象,叫做波的衍射,发生明显衍射的条件是:______

波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象叫做波的衍射.
衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象.
发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大.
故答案为:障碍物继续传播,孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大.

❷ 波绕过______的现象,叫做波的衍射,发生明显衍射的条件是:______.

波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象叫做波的衍射.
衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象.
发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大.
故答案为:障碍物继续传播,孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大.

❸ 发生明显衍射的条件

发生明显衍射的条件:一列光遇到一个宽度等于或者小于该光波长的障碍物,出现中间条纹宽,两边窄的明暗相间条纹,并且波长越长或者障碍物越窄,衍射现象越明显。当障碍物的尺寸远大于光波的波长时,光可看成沿直线传播。注意,光的直线传播只是一种近似的规律,当光的波长比孔或障碍物小得多时,光可看成沿直线传播;在孔或障碍物可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射就十分明显。小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小,或者跟波长差不多时,光才能发生明显的衍射现象。由于可见光波长范围为4×10-7m至7.7×10-7m之间,所以日常生活中很少见到明显的光的衍射现象。任何障碍物都可以使光发生衍射现象,但发生明显衍射现象的条件是苛刻的。
狭缝衍射:当狭缝很宽时,缝的宽度远远大于光的波长,衍射现象极不明显,光沿直线传播,在屏上产生一条跟缝宽度相当的亮线;但当缝的宽度调到很窄,可以跟光波相比拟时,光通过缝后就明显偏离了直线传播方向,照射到屏上相当宽的地方,并且出现了明暗相间的衍射条纹,纹缝越小,衍射范围越大,衍射条纹越宽。但亮度越来越暗。小孔衍射:当孔半径较大时,光沿直线传播,在屏上得到一个按直线传播计算出来一样大小的亮光圆斑;减小孔的半径,屏上将出现按直线传播计算出来的倒立的光源的像,即小孔成像;继续减小孔的半径,屏上将出现明暗相间的圆形衍射光环。
衍射又称为绕射,波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象。

❹ 能够发生明显衍射现象的条件是

答案:绕过障碍物继续传播的现象;缝的宽度;障碍物;波长;波长 提示: 考察明显衍射的产生条件。

❺ 关于机械波 急...........

(一)机械波

1. 机械波:机械振动在介质中的传播过程。

2. 横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫纵波。纵波上有密部和疏部。

4. 波长:两个相邻的,在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。符号 。

5. 频率 :质点振动频率,由波源决定,与介质无关。

6. 波速v:单位时间内振动向外传播的距离。

7. 波速、频率、波长的关系式:
8. 机械波产生条件:

(1)要有波源;(2)要有介质。

9. 波的实质:传递能量的一种方式。

(二)波的图象

1. 图象的意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移。

2. 图象的形状:正弦(余弦)曲线。

3. 图象直接反映的物理量:

(1)各质点振幅A;(2)波长 ;(3)某时刻各质点的位移。

4. 波动图象与振动图象的区别

项目
波动图象
振动图象

研究对象
连续介质
振动质点

研究内容
某一时刻在连续介质中各质点的分布
质点振动过程中,位移随时间的变化

图象

相邻峰距
波长
周期

图线变化
随时间相移,图线不断变化
随时间推移,图线不断延伸

图上反映的量
(1)某一时刻各个质点的位移

(2)A,
(1)某一质点在各个时刻的位移

(2)A、T、

(三)波的衍射与干涉

1. 波的衍射:波绕过障碍物的现象。

发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。

2. 波的叠加:两列波相遇后互不干扰,重叠区质点的位移等于两列波分别引起的位移的量和。

3. 波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,且加强和减弱的区域相互间隔。

(1)干涉条件:频率相同,振动情况相同。

(2)加强减弱的条件:

<1>加强:两波源到该区域距离之差等于波长整数倍。
<2>减弱:两波源到该区域距离之差等于半波长的奇数倍。

(四)声波

1. 声源:振动着的发声体。

2. 有关声波:

(1)人听力范围20~20,000Hz;

(2)声波在气体、液体中是纵波,在固体中有纵波也有横波;

(3)声速与介质、温度有关,空气中约为340m/s;

(4)回声比原声滞后0.1s以上可分开,可用于测速和测距方面。

二. 重点、难点:

(一)有关机械波:

1. 波动与振动的关系:

(1)振动是波动的成因,波动是振动的传播。有波动一定有振动,有振动不一定产生波动,还需有介质。

(2)质点的振动是变加速度运动,波动在介质中匀速向前传播。

(3)振动研究某个质点的运动,波动研究介质中各质点在某一时刻的运动。

2. 波长确定的方法:

(1)由波长定义;

(2)振动在一个周期里在介质中传播的距离;

(3)横波中相邻波峰(谷)间的距离,纵波中相邻密(疏)部中央间的距离。

3. 机械波的产生:

(1)机械波传播的是振动的形式,是能量传播的一种方式;

(2)各质点都做受迫振动,振动的频率都等于波源的振动频率,若为简谐波,振幅也相同;

(3)各质点开始振动的方向与波源起振方向相同;

(4)后振动的质点总是落后并重复前一个质点的振动。

(二)关于波的图象:

1. 已知波源或波的传播方向判定该时刻图象上各质点的振动方向(从而判定质点的振动速度、加速度、回复力、动能和势能的变化)。

2. 波动的特点:

周期性

(三)有关干涉和衍射:

1. 干涉:

(1)增强是指振动原点的能量增大,即振幅增大,减弱是指质点合振动的振幅减小; ;

(2)加强区总加强,减弱区总减弱;

2. 干涉、衍射是波所特有的现象。一切波都可发生干涉和衍射现象。

例题精讲:

例1 如图所示,实线是某时刻的波形图象,虚线是0.2s后的波形图。

(1)若波向左传播,求它传播的可能距离?

(2)若波向右传播,求它的最大周期。

(3)若波速是 ,求波的传播方向?

解析:(1)波向左传播时,传播的距离为:

可能距离为3m,7m,11m……

(2)波向右传播时,求周期。

根据
得:

在所有的可能周期中, 时周期最大,即最大为0.8s。

(3)波在0.2s内传播的距离
传播的波长数
由图知波向左传播。

例2. 图中 是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,则对a、b、c三点振动的情况下列判断中正确的是( )

A. b处的振动永远互相减弱 B. a处永远是波峰与波峰相遇

C. b处在这时刻是波谷与波谷相遇 D. c处振动永远互相减弱

例3. 一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E五个质点( )

A. 它们的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 从此时算起,B比C先回到平衡位置

解析:(1)波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力跟着作受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点振幅相同。因此A正确。

(2)波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随近的质点振动。由图可知:D点跟随近波源质点C正向上运动,F点跟随近波源的质点E正向下运动,两者速度方向相反。所以B错。同理可知A点正向下运动。C点正向上运动,两者速度方向也相反,所以C错。

(3)由于此时B、C两质点都向上运动,C比B迟到最大位移处,C回到平衡位置也比B迟,所以D正确。

例4 一列横波沿直线向右传播,某时刻在介质中形成的波动图象如图所示。

(1)指出此时质点a、b、d、f的运动方向;

(2)画出当质点a第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图象。

分析:(1)波向右传播,表示波源在左方,图中质点a离波源最近,质点h离波源最远。根据波的传播特点即可确定该时刻各点的运动方向。由于此时质点a位于平衡位置,它第一次到达负向最大位置时,则原来处于峰、谷的质点正好回到平衡位置,原来处于平衡位置的质点分别达到正向或负向最大位移。

因此可知质点a、b正向下运动,d、f正向上运动。

(2)质点a第一次回到负向最大位移时,在介质中形成的波形图如图所示:

注:(1)描点法:在原波形图上选取位于峰、谷和平衡位置的一些质点,由此刻起的运动趋势,根据题中条件依次画出它们在新时刻的位置,连成光滑曲线即得新的波形图。(如题中所用方法)

(2)波形平移法:沿波的传播方向,根据题中条件向前平移一段距离即得新的波形图,如图中虚线所示。

分析:(1)b处此刻是波谷与波谷相遇,位移为负的最大值,振动也是加强。A错,C正确。

(2)a处此刻是波峰与波峰相遇,过半周期后波谷与波谷相遇,始终是振动加强的点,并非永远是波峰与波峰相遇的点,B错。

(3)c处此刻是峰、谷相遇,过半周期后仍是峰谷相遇,它的振动永远互相减弱,D正确。

因此,答案应是C、D。

❻ 什么叫做波的衍射

波的衍射

衍射是波的特有现象,一切波都能发生衍射.

1.波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射.

2.观察到明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象.

3.相对于波长而言,障碍物的线度越大衍射现象越不明显,障碍物的线度越小衍射现象越明显。(见图)

重点 衍射现象和发生的条件.

难点 根据实验现象进行分析.

产生明显衍射现象的条件分析

产生明显衍射现象必须具备一定的条件,障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小.

说明 ①障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是使衍射现象明显表现的条件.一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象.

②波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍)仿佛一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后的传播,于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象.

③当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于能量减弱,衍射现象不容易观察到.

典型例题

例1 下列于关波的衍射的说法正确的是( )

A.衍射是一切机械波特有的现象

B.对同一列波,缝、孔或障碍物的尽寸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.声波容易发生衍射是由于声波波长较大

解析 一切波(包括横波、纵波)都能发生衍射,衍射是波特有的现象,所以选项A、C是错误的.只有缝、孔的宽度或障碍物的尽寸跟波长差不多或比波长小时才能观察到明显的衍射现象,所以选项B是正确的.声波的波长在1.7cm到17cm之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,正是由于声波的波长较长,声波容易发生衍射现象,所以选项D是正确的.

答案 B、D

例2 如图10.5-1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,每两条相邻的波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长.则关于波经孔之后的传播情况,下面描述正确的是( )

A.此时能观察到明显的衍射现象

B.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象

C.挡板前后波纹间距离相等

D.如果孔的大小不变,使波源的频率增大,能更明显地观察到衍射现象

解析 图示表明孔的尺寸与波长相差不大,所以能够明显地观察到衍射现象,并且衍射波的继续在原介质中传播,波速和波长均不会改变,所以选A、B、C.

答:A、B、C

❼ 机械波为什么在障碍物或小孔的尺寸等于或小于光的波长衍射现象明显

产生明显衍射现象必须具备一定的条件,障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小.

说明 ①障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是使衍射现象明显表现的条件.一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象.

②波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍)仿佛一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后的传播,于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象.

③当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于能量减弱,衍射现象不容易观察到.

❽ 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!

❾ 发生明显衍射的条件。

产生衍射的条件是:由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比它大得多,但是当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。孔隙越小,波长越大,这种现象就越显著.学科学习队”团队为您解答,不懂请追问,满意请采纳。O(∩_∩)O谢谢!

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