高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第10點(diǎn) 詮釋波的衍射現(xiàn)象素材 滬科版選修3-4（通用）

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1、第10點(diǎn)　詮釋波的衍射現(xiàn)象 波在傳播過程中可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射．有些同學(xué)在遇到關(guān)于波的衍射現(xiàn)象的題目時(shí)往往會(huì)模棱兩可，以下六點(diǎn)幫你正確理解衍射現(xiàn)象． (1)衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象． (2)衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異． (3)障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是使衍射現(xiàn)象明顯表現(xiàn)的條件． (4)一般情況下，波長較大的波容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象． (5)波傳到小孔(或障礙物)時(shí)，小孔(或障礙物)仿佛是一個(gè)新的波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波(稱為子波)，在孔(或障礙物)后傳播，于是就出現(xiàn)了偏離直線方向傳播

2、的衍射現(xiàn)象． (6)當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長時(shí)盡管衍射十分突出，但由于能量的減弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到． 對(duì)點(diǎn)例題　如圖1所示，圓形實(shí)線是波源O在水槽里產(chǎn)生的水波的波峰，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．水波只要進(jìn)入∠CAE和∠DBF區(qū)域就叫波的衍射 B．水波只要進(jìn)入∠CAA′和∠DBB′區(qū)域就叫波的衍射 C．水波必須充滿∠CAE和∠DBF區(qū)域才叫波的衍射 D．水波必須充滿∠CAA′和∠DBB′區(qū)域才叫波的衍射 解題指導(dǎo)　衍射現(xiàn)象是相對(duì)直線傳播而言的，由于波源在O點(diǎn)，如果沒有波的衍射現(xiàn)象而沿直線傳播的話，它能傳播到CABD所圍的范圍，所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；衍射現(xiàn)象主要體現(xiàn)一

3、個(gè)“繞”字，所以只要進(jìn)入∠CAA′和∠DBB′區(qū)域就叫波的衍射，不一定非得繞到障礙物后面的每一點(diǎn)，所以選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤． 答案　B 規(guī)律總結(jié)　衍射現(xiàn)象是指波擴(kuò)展到直線傳播范圍之外． 1．如圖2所示，已知障礙物AB的尺寸大約是波源O發(fā)出的機(jī)械波波長的5倍，則在障礙物的后面，機(jī)械波傳播的情況是(　　) 圖2 A．不可能進(jìn)入ABCD所圍的區(qū)域 B．一定能進(jìn)入ABCD所圍的區(qū)域 C．一定能充滿ABCD所圍的區(qū)域 D．不可能充滿ABCD所圍的區(qū)域 答案　BD 解析　由于障礙物的尺寸比波長大，而且還大得較多，所以不會(huì)發(fā)生很明顯的衍射現(xiàn)象．但是，像這樣的尺寸關(guān)系，衍射現(xiàn)象還是有的，所以機(jī)械波能夠繞到ABCD所圍的區(qū)域，但是不可能充滿ABCD所圍的區(qū)域，所以選項(xiàng)B、D正確． 2．有一障礙物的尺寸為10 m，下列哪些波在遇到它時(shí)衍射現(xiàn)象最明顯(　　) A．波長為4 m的機(jī)械波 B．波長為10 m的機(jī)械波 C．頻率為40 Hz的聲波 D．頻率為5 000 MHz的電磁波(波速為3×108 m/s) 答案　B 解析　空氣中聲波波速大約為340 m/s，由λ＝v/f可算出聲波的波長為8.5 m；頻率為5 000 MHz的電磁波的波長為0.06 m．所以選項(xiàng)B中波長最長，衍射現(xiàn)象最明顯．