第五节 波的衍射
例题1:下列说法正确的是( )
A.衍射是一切波特有的现象
B.对同一列波,障碍物或孔越小衍射越明显
C.听到回声是声波的衍射现象
D.听到回声是共鸣现象
出题目的:正确理解波的衍射和反射的含义
解析:衍射是波特有的现象.是波区别于其他东西的特征.障碍物或孔的尺寸越小,越能满足发生明显衍射现象的条件.回声是声波的反射现象.如果回声到达人耳比原声滞后0.1s以上,就能区分回声和原声.所以正确答案为A、B.
例题2:将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大些好还是小些好?为什么?
出题目的:灵活掌握波的衍射条件.
解析:当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时,能发生明显衍射现象;由于瓶子的直径已确定,故水波的波长越长越好,所以,激发水波的振子振动频率越小越好,f越小,水波的 越大, 就更接近瓶子的直径.
例题3:如图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为波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下述描述正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前波纹间距离相等
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,使波源频率增大,能更明显地观察衍射现象
出题目的:理解波发生衍射现象的条件.
解析:由图可看出孔AB与波长相比小于一个波长,则A对. ,介质及波源不变则 不变,B对.将孔变大,若孔的大小比较大则不能看到明显衍射现象,C对.增大频率,更不容易看到衍射现象,D错,正确选项为A.B、C.
例题4:在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动频率是5Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为[ ].
A.10cm. B.5cm.
C.d>1cm. D.d<1cm.
出题目的:掌握波发生衍射的必要条件
解析:在水槽中激发的水波波长为:
要求在小孔后产生显著的衍射现象,应取小孔的尺寸小于波长.所以答案D正确.
讨论:波传到小孔时,小孔仿佛一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后传播,于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象.