Question

12．已知空氣中的聲速為340m/s．現(xiàn)有幾種聲波：①周期為$\frac{1}{20}$s，②頻率為10⁴ Hz，③波長(zhǎng)為10m，它們傳播時(shí)若遇到寬約為13m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是（　　）

• A． ①和②
• B． ②和③
• C． ①和③
• D． 都可以

Answer 1

分析 衍射是指波遇到障礙物或小孔后通過(guò)散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，一切波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象．發(fā)生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小于波長(zhǎng)或者與波長(zhǎng)相差不大．根據(jù)波速公式求出兩列波的波長(zhǎng)，即可比較．

解答 解：由公式v=$\frac{λ}{T}$，得周期為$\frac{1}{20}$s的聲波的波長(zhǎng)為：
λ₁=vT=340×$\frac{1}{20}=17m$
發(fā)生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小于波長(zhǎng)或者與波長(zhǎng)相差不大，故①能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象；
由公式v=λf得頻率為10⁴Hz的聲波的波長(zhǎng)為：
$λ=\frac{v}{f}=\frac{340}{1{0}^{4}}m=0.034m$
發(fā)生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小于波長(zhǎng)或者與波長(zhǎng)相差不大，故②不能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象；
波長(zhǎng)為10m的聲波，障礙物寬度為13m與該聲波長(zhǎng)相差不大，故③能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象；
因此能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是①和③，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 考查發(fā)生顯著衍射現(xiàn)象的條件，衍射任何情況下都能發(fā)生，只有明顯與不明顯的區(qū)別，發(fā)生明顯衍射的條件是孔徑、障礙物尺寸小于波長(zhǎng)或者與波長(zhǎng)相差不大．