高中物理 模块要点回眸 第10点 诠释波的衍射现象素材 沪科版选修3-4（通用） 3页

第10点　诠释波的衍射现象 ‎ 波在传播过程中可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射．有些同学在遇到关于波的衍射现象的题目时往往会模棱两可，以下六点帮你正确理解衍射现象．‎ ‎(1)衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象．‎ ‎(2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异．‎ ‎(3)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．‎ ‎(4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象．‎ ‎(5)波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)，在孔(或障碍物)后传播，于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象．‎ ‎(6)当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到．‎ 对点例题　如图1所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射 B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射 C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射 D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射 解题指导　衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话，它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错误；衍射现象主要体现一个“绕”字，所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项B正确，D错误．‎ 答案　B 规律总结　衍射现象是指波扩展到直线传播范围之外．‎ ‎1．如图2所示，已知障碍物AB的尺寸大约是波源O发出的机械波波长的5倍，则在障碍物的后面，机械波传播的情况是(　　)‎ 图2‎ A．不可能进入ABCD所围的区域 B．一定能进入ABCD所围的区域 C．一定能充满ABCD所围的区域 D．不可能充满ABCD所围的区域 答案　BD 解析　由于障碍物的尺寸比波长大，而且还大得较多，所以不会发生很明显的衍射现象．但是，像这样的尺寸关系，衍射现象还是有的，所以机械波能够绕到ABCD所围的区域，但是不可能充满ABCD所围的区域，所以选项B、D正确．‎ ‎2．有一障碍物的尺寸为‎10 m，下列哪些波在遇到它时衍射现象最明显(　　)‎ A．波长为‎4 m的机械波 B．波长为‎10 m的机械波 C．频率为40 Hz的声波 D．频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3×‎108 m/s)‎ 答案　B 解析　空气中声波波速大约为‎340 m/s，由λ＝v/f可算出声波的波长为‎8.5 m；频率为5 000 MHz的电磁波的波长为‎0.06 m．所以选项B中波长最长，衍射现象最明显．‎