波的衍射和干涉
1.(多选)关于波的衍射现象,下列说法正确的是( )
A.当孔的尺寸比波长大时,一定不会发生衍射现象
B.只有孔的尺寸与波长相差不多时,或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象
C.只有波才有衍射现象
D.以上说法均不正确
【解析】 当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显的衍射现象,切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.
【答案】 BC
2.利用发波水槽得到的水面波形如图1246甲、乙所示,则( )
甲 乙
图1246
A.图甲、乙均显示了波的干涉现象
B.图甲、乙均显示了波的衍射现象
C.图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象
D.图甲显示了波的衍射现象,图乙显示了波的干涉现象
【解析】 由波的干涉和衍射概念知,图甲是一列波的传播,显示了波的衍射现象,图乙是两列波的传播,显示了波的干涉现象,故选D.
【答案】 D
3.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )
A.10 cm B.5 cm
C.d>1 cm D.d<1 cm
【解析】 在水槽中激发的水波波长为λ==m=0.01 m=1 cm.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.
【答案】 D
4.
图1247
如图1247所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的( )
【解析】 铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚,在同一水平线上厚度基本一致,如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强,那么这一水平线上同一厚度处光波会加强,所以干涉条纹应是水平的.
【答案】 D
5.(多选)
图1248
如图1248所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是图中的( )
【解析】 当这两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B正确.当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的.
【答案】 BC
6.如图1249所示,甲、乙两相互垂直传播的振动情况完全相同的波,实线表示波峰,虚线表示波谷,箭头表示波的传播方向,则图中P点(小正方形的中央一点)所处位置应在( )
图1249
A.振动增强点
B.振动减弱点
C.可能是增强点又可能是减弱点
D.既不是增强点又不是减弱点
【解析】 波峰与波峰叠加,波谷与波谷叠加,为振动加强点;波峰与波谷叠加,为振动减弱点.P点处于减弱点的连线上,即在减弱区内,所以P点为振动减弱点.故B正确,A、C、D错误.
【答案】 B