A. 能明显地观察到波的衍射现象 B. 挡板前后波纹间距离相等
C. 如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变,波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象 答案:ABC 变式1:
如图所示,S为波源,M、N为两块挡板,其中M板固定,N板可上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A点没有振动,为了使A点能发生振动,可采用的方法是( )
A. 增大波源的频率 B. 减小波源的频率
C. 将N板向上移动一些 D. 将N板向下移动一些 答案:BC 变式2:
如图所示,为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则( )
A. 该波源正在移向a点 B. 该波源正在移向b点 C. 在a处观察波的频率变低 D. 在b处观察波的频率变低 答案:AD
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波的干涉及衍射是波特有的现象,任何波都有干涉和衍射现象,反之,能够发生干涉和衍射现象的,一定是波。对于波的干涉与衍射的理解,前提是要理解好波的叠加的概念,注意在两列波重叠的区域中,任何一个质点都同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。对于波的干涉问题,要注意加强点与减弱点的判断,加强点与减弱点的位移会随波的传播和所用时间的不同发生变化。对于波的衍射,要注重对发生的明显衍射条件的理解。
一、预习新知
光的折射与干涉
二、预习点拨
探究任务一:光的反射定律和折射定律: 【反思】(1)光的反射定律与折射定律的内容是什么? (2)什么是折射率?
探究任务二:光的干涉: 【反思】(1)光的干涉条件与干涉图样的特点是什么?
(2)在双缝干涉中出现明条纹和暗条纹的条件是什么?
(答题时间:45分钟)
1. 关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( )
A. 两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加 B. 两列频率相同的波相遇时,振动加强质点只是波峰与波峰相遇的点
C. 两列频率相同的波相遇时,介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零
D. 两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 2. 频率相同的两列波发生干涉时( )
A. 某一点如果是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇
B. 某一点如果是两列波的波谷和波谷相遇,经过半个周期,在这一点则是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇
C. 某一点如果是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇,经过半个周期,在这一点则是两列波的波谷相遇
D. 某一点如果是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇,经过半个周期,在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇
3. 在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,则( ) A. 波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的
B. 振动最强的点经过
1T后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强,后减弱 4C. 振动加强区和减弱区相间分布,且加强区和减弱区不随时间变化 D. 加强区的质点某时刻的位移可能是零
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4. 两列平面简谐横波在空中叠加,如图,其中简谐横波a(图中虚线所示)沿x轴正方向传播,简谐横波b(图中实线所示)沿x轴负方向传播,波速都是20m/s.t=0时,这两列波的波动图象如图所示,那么位于x=45m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是( )
A. 1.50s,0.25s B. 0.25s,0.75s C. 0.50s,0.75s D. 0.75s,0.25s
5. M、N为介质中相距2L的两个质点,从某时刻开始,两质点做同振幅和同频率的振动,并且开始时刻两质点的振动方向均向上,已知两质点的振动在介质中产生的横波的波长均为L,且传播方向相反。则自开始时刻起,经过1.5个周期,M、N之间的波的波形图象是下图中的( )
6. 如图所示,实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻,M是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是( )
A. 该时刻质点O正处在平衡位置 B. P、N两质点始终处在平衡位置
C. 随着时间的推移,质点M向O点处移动
D. 从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置
7. 在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图所示,结合图线中的有关数据,可以作出的正确判断是( )
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A. a波源的频率为b波源频率的2倍 B. a波的波长为b波波长的2倍 C. 遇到同一个障碍物,a波的衍射效果一定比b波明显 D. 通过同一个狭缝,a波的衍射效果一定比b波明显 8. 下图是(a)、(b)、(c)是窄缝宽度不变,改变水波的波长,观察波的衍射现象实验时拍下的三张照片,窄缝宽度为l,三种波的波长分别为?A?(1)请你指出哪张照片表示的是?A、?B、?C? (2)由实验可得出什么结论。 357l、?B?l、?C?l。 1010109. 在下图中,A、B是同一介质中两相干波源,其振幅均为A=5cm,频率均为f?100Hz,当A点为波峰时,B点恰好为波谷,波速v=10m/s,判断P点为振动加强点还是振动减弱点?
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1. C 解析:根据波的叠加和干涉的概念可知,只要两列波相遇就会叠加,但如果两列波的频率不同,在叠加区域就没有稳定的干涉图样,所示选项A错。发生干涉时振动加强的点还包括波谷和波谷相遇的点,所以选项B错。因为某质点振动加强仅是振幅加大,但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻,所以选项C正确,选项D错误。
2. D 解析:波在半个周期内,传播的距离是半个波长,因此只有D正确。
3. A、C、D 解析:当频率相同,振动步调一致的两列波叠加时,若波峰与波谷叠加必为减弱点,A正确;振动加强点并不是指其位移始终就最大,有时可能为零。所以B错,C、D正确。 4. B 解析:从图上可知两波波长均为??40m,故T?到P点,均需要t??v?2s,波峰a或b第一次传515s?0.25s,而由平衡位置状态传到P点需要t'?s?0.75s。 2020 5. A 解析:分别画出两列波在传播1.5个周期时的波形图,根据叠加原理可判断出A正确。 6. B、D 解析:由题图可知,图中O、M为振动加强点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,因此A错误。N、P为减弱点,且两列波振幅相同,因此,N、P两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,B正确。质点不会随波向前推移,C不正确。从该时刻经1周期,4两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置,故M点位于平衡位置,D正确。 7. B、D 解析:从图线上可以看出,a波的周期是b波的两倍,由于它们都在空气中传播,波速是相同的,因此a波波长是b波的2倍。对于同一个障碍物来说,因其尺寸没有明显给出,故不能确定是否发生明显的衍射现象,但对于同一个狭缝来说,它的尺寸已经很小,当然波长较长的a波的衍射现象更明显一些。 8. (1)图(a)表示波长?A?357l,l,l。图(b)表示波长?B?图(c)表示波长?C? 101010(2)实验说明,波长与孔的尺寸相差不多时衍射现象明显。 9. 减弱点 解析:A到P与B到P的波程差为?x?25m?15m?10m。这两列波的波长为??v10?m?0.1m。10m恰好为0.1m的整数倍,又因A、B的振动步调相反,f100因此P点为减弱点。
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