资源简介

(共32张PPT)
教育科学出版社选修3-4
第二章机械振动
第四节 惠更斯原理
一、波动中的几个概念
3.波线
波的传播方向为波线。
1.波面
从波源出发的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面。
2.波前
最前面的波面叫做波前
球面波
波线
波面
波前
波线
平面波
波前
波面
波线和波面一定垂直
二 、惠更斯原理
内容：波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源，从这些点发出球面形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前。
克里斯蒂安·惠更斯 (Christian Huygens，1629—1695)荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。克里斯蒂安·惠更斯是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。
教育科学出版社选修3-4
第二章机械振动
第五节 干涉 衍射
多普勒效应
一.波的独立传播原理（教材36页）
几列波相遇后，各自保持它们各自原来的状态传播，互不影响。
红绿光束空间交叉相遇
(红是红、绿是绿，…)
听乐队演奏
(仍可辨出不同乐器的音色、旋律)
空中无线电波很多
(仍能分别接收各个电台)
二.波的叠加原理（教材36页）
在重叠区域内的质点的振动位移（速度、加速度）均满足矢量叠加。
若频率相同的两列波叠加，会出现什么情况呢？
三、 波的干涉（教材37页）
1.定义：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。
形成的图样叫做干涉图样。
【强调】
干涉实际是一种特殊的叠加（稳定图形）
实验的抽象描述
2.干涉产生的条件：频率相同
【强调】
①叠加无条件，干涉有条件
②干涉必须发生在同频率同类波之间（机械波和电磁波间不行）
【注意】
（2）“加强点”“减弱点”是看振幅增大还是减小（即Xmax），并非位移（位移是变化的）。
(1) 振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱，即每点振幅不变——稳定。
举例
加强点：振幅：A=A1+A2，
位移x：-（A1+A2）～（A1+A2）
减弱点：振幅：A=︱A1-A2︱，
位移x：-︱A1-A2︱～︱A1-A2︱
(3)振动加强点并非一直在波峰，而是在运动，也有x=0的时刻。
(4)高中涉及的“加强点、减弱点”指的是最强、最弱点。但干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。
【补充】判断加强、减弱点的方法：
（1）通过干涉图判定：
A.a处质点的位移始终为2A
B. 某些时刻，a处质点的位
移可能为零
C.b处质点的振幅为2A
D.a、b连线上各点的振幅都是2A
【例】如图，S1和 S2是两个振动情况完全相同的波源，振幅为A，a、b两点位于S1 S2连线的中垂线上，某时刻a是两列波的波峰相遇点，b是两列波的波谷相遇点
S1
S2
a
b
四、 波的衍射
1.定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射.
2.明显衍射条件：障碍物或缝的大小与波长相差不多或比波长小时
4.衍射和干涉都是波特有的现象。一切波在一定条件下都会发生明显衍射和干涉现象。
3.一切波都可发生衍射，只有明显与否。
四、 波的衍射（教材38—39页）
“ 一叶障目, 不见泰山 ”.为什么
【例】如图所示是观察水波衍射的实验，AB和CD是两块挡板，BC是一个小孔，O是波源，图中画出了波源所在区域由波峰构成的波面，相邻两波面之间的距离为一个波长，则关于波经BC孔之后的传播情况的说法正确的是
A.在挡板后发生明显的衍射现象
B.在挡板后相邻波峰间距离不变
C.如果将孔的宽度增大，有可能
观察不到水波的明显衍射现象
D.如果使波源振动周期减小，
能观察到更明显的衍射现象
五、 多普勒效应
现象：
当汽车向你驶来时，感觉音调变高；当汽车离你远去时，感觉音调变低。（音调由频率决定，频率高音调高； 频率低音调低）．
1.多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应．
【注意】
波源的频率并没有变化，只是观察者接收频率变化了。
2.具体现象：
【强调】两个频率：
(1)波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。
(2)观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
相对静止
靠近波源
波源运动
单击此处添加副标题

展开更多......

收起↑