水影生花 展品介紹 光的干涉與衍射 波的干涉與衍射 科普展品介紹 展品解說詞 北京定致

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資料來源：省科學技術協會

在這塊區域，我們明明踩著地面，為什麼會有水波產生呢？奧秘就在我們頭頂上方。水影生花展項是由在空中吊掛的圓形透明玻璃水盤和用來產生水波紋的機械裝置組成的。玻璃水盤中裝的是矽油，產生水波的點水器由系統自動控制，會不斷地點選矽油，分別製造出單擊波、雙擊干涉波和衍射波。透過頂部的聚光燈、將波紋投射在地面上，當我們靠近至感應器感應距離時，就會自動開始演示，大家可以透過觀察地面的幾種波形狀態，去了解波的干涉和衍射現象。

“波的干涉”指頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，而且振動加強的區域和振動減弱的區域相互隔開。波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖樣。

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產生干涉的一個必要條件是，兩列波（源）的頻率以及振動方向必須相同並且有固定的相位差。如果兩列波的頻率不同或者兩個波源沒有固定的相位差（相差），相互疊加時波上各個質點的振幅是隨時間而變化的，沒有振動總是加強或減弱的區域，因而不能產生穩定的干涉現象，不能形成干涉圖樣。

“波的衍射”指波在傳播中遇到有很大障礙物或遇到大障礙物中的孔隙時，會繞過障礙物的邊緣或孔隙的邊緣，呈現路徑彎曲，在障礙物或孔隙邊緣的背後展衍，這種現象稱為波的衍射。不過它產生的條件比較苛刻，只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。相對於波長而言，障礙物的線度越大衍射現象越不明顯，障礙物的線度越小衍射現象越明顯。