(共27张PPT)
波的干涉
生活中的例子
波的叠加
1.波的独立性和叠加原理
几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播.
在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2.波的干涉
(1)波的干涉概念:
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做的干涉。
(2)波的干涉图样:由波的干涉所形成的图样
叫做干涉样。
振动加强
振动加强
振动加强
振动加强
振动减弱
振动减弱
振动减弱
分析加强点a点
x1
0
t
x2
0
t
x
0
t
P
P点振动最强(振幅为A1+A2)
干涉的解释——加强点
如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相 遇.因此波峰和波峰、波谷和波谷相遇时,在这一点,始终是两列波干涉的加强点,质点的振动最激烈.
质点的振幅最大,等于两列波的振幅之和;
注:1、波峰、和波峰、波谷和波谷相遇时,在这一点,
始终是两列波干涉的加强点,
2、加强点的振幅最大,等于两列波的振幅之和
3 、加强点位移也是在时刻变化的.在某些时刻
位移可为零。
分析减弱点b点
x1
0
t
x2
0
t
x
0
t
Q
Q点振动最弱(振幅为|A1-A2|)
x1
0
t
x2
0
t
x
0
t
Q
Q点不振动(振幅为零)
干涉的解释——减弱点
如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的。
注:1、波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的
振动始终是减弱的。
2、质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,
3、如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于
零,水面保持平静.
x1
0
t
x
0
t
M
M点振幅介于(A1+A2)与|A1-A2|之间
x2
0
t
注意:
(1)振动加强的区域振动始终加强,振动减弱的区域振动始终减弱.
(2)振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的.加强区的位移在某些时刻可能为零。
若两个波源的振动频率和振动步调相同
(1)加强点与两个波源的距离差:
△r=r2-r1=kλ
(k=0,±1,±2,±3……)
(2)减弱点与两个波源的距离差:
△r=r2-r1=(k+1/2)λ
(k=0,±1,±2,±3……)
(3)加强点和减弱点满足的条件
练习:
如图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 ,再过1/2周期,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 .
cb
a
cb
a
问:若振源反调振动干涉图样什么样?
(4)、产生干涉的条件:
两列波的频率必须相同。
注:一切波(只要满足条件)都能发生干涉现象, 干涉和衍射一样都是波特有的现象.
若振源反调振动干涉图样
△r=r2-r1=kλ 减弱点
△r=r2-r1=(k+1/2)λ 加强点
练习
关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是( )
A.任意两列波都能产生稳定干涉现象
B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同
C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷
D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零
BD
2、两列波发生了干涉现象,得到
了干涉图样,则……………( )
A、振动加强的质点,始终处于最
大位移处
B、振动加强的质点的位移,有时会小于振动削弱的质点的位移
C、波峰与波峰相遇处的质点,其振动始终加强
D、波峰与波谷相遇处的质点,其振动始终削弱
BCD
3、如图所示,A、B为两个完全
相同的相干波源,它们产生的两
列波在AB连线的中垂线上的P点相
遇时,则……( )
A、P点振动始终加强
B、P点振动有时加强,有时减弱
C、P点位移始终等于振幅
D、P点位移有时为零
B
A
P
题4图
AD
4.如图所示,是水波干涉示意图,S1、S2是两波源,A、D、B三点在一条直线上,两波波源频率相同,振幅等大,就图中标出的各点,回答振动加强点是 ,振动减弱点是 (图中实线表示波峰,虚线表示波谷)。
A
S1
S2
B
D
C
E
题8图
ADB
CE
小结:
1.什么是波的独立性?
2.什么是波的叠加原理?
3.什么是波的干涉?
4.干涉加强点和减弱点满足的条件?
5.产生稳定干涉的条件是什么?