(共21张PPT)
第三章 机械波
人教版高中物理选择性必修一
3.4 波的干涉
海浪来袭
怎么办?
反向海浪
来袭的海浪
能否把海浪抵消?
波的叠加
探究一:两列波相遇时会发生什么现象?
绳波
波的叠加
两列波相遇
波的叠加的特点
几列波相遇时,能够保持各自的特征,继续传播。
波的独立传播原理
注意:当两列波相遇时,保持独立性,频率、周期、波速、波长均不发生任何变化。
在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波所引起的振动.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。
波的叠加
1
同一介质中,任意两列波都会叠加,如果要产生稳定的图样,还需要其他条件。
稳定的图样:在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与
这几列波引起的叠加图像是正弦函数 (一维方向叠加)
波的干涉
波的干涉
定义:频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠
加时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动
总是减弱,这种现象叫作波的干涉。形成的这种稳
定图样叫作干涉图样。
最简单、最重要的波动叠加情况
注意:
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。
波的干涉
在波的干涉中,哪些位置一直是加强点?
振动加强点的位置
S1
S2
P1
.
P2
.
P3
.
P4
.
|S1P1-S2P1|
|S1P2-S2P2|
|S1P3-S2P3|
|S1P4-S2P4|
2λ
1λ
0λ
1λ
波的干涉
在波的干涉中,哪些位置一直是减弱点?
振动减弱点的位置
P1
.
P2
.
P3
.
P4
.
|S1P1-S2P1|
|S1P2-S2P2|
|S1P3-S2P3|
|S1P4-S2P4|
S1
S2
波的干涉
振动加强点的位置
振动减弱点的位置
起振方向相同
(前提)
在平静的水面上,下落的雨滴激起层层涟漪,形成了复杂而美丽的图案。
两列相干波在二维空间相遇时,是否满足波的干涉规律?
波的干涉
同频同向的两个波源
探究二:两列相干波在二维空间相遇时,是否满足波的干涉规律?
两列相干波在二维空间相遇时,是否满足波的干涉规律?
某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱
————满足波的干涉的现象
频率相同、相位差恒定、振动方向
相同的两列波叠
————满足波的干涉的条件
满足波的干涉规律
练习与应用
下图表示两列频率相同,振幅相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。
M、N 两个质点那个是加强点,那些是减弱点。
波的干涉
加强点,减弱点位置判断
假设在两列波的叠加区域有一个P点,它到两列波源的距离分别为PS1、PS2,两列波的波长为
振动加强点的位置
振动减弱点的位置
波的干涉
水波的干涉图样
①把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区
②相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区
③振动加强区和振动减弱区是相互隔开的
课堂总结
波的干涉
一、波的叠加
1.波的叠加现象
二、波的干涉
1.定义
2.干涉图样
3.产生条件:
①频率相同;
②相位差恒定;
③振动方向相同;
2. 波的叠加原理
波的独立传播原理
相遇前
相遇时刻
相遇过程
相遇后
1. 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.如图所示,S1、S2是两个频率相等的波源,它们在同一种介质中传播,以S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)则以下说法正确的是:( )
A.质点A是振动加强点
B.质点D是振动减弱点
C.再过半周期,质点B、C是振动加强
D.质点A始终处于最大位移
A
再见