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第 三 章:机 械 波
3.4 波 的 干 涉
一、波的叠加
观察波的叠加现象
波的叠加
一、波的叠加
1.波的独立性:
几列波在同一介质中
相遇,能够保持各自
的特征,继续传播。
一、波的叠加
观察波的叠加现象
一、波的叠加
一、波的叠加
2.波的叠加原理:在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波所产生的振动,质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
3.每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。
生活中波的独立传播和叠加
1.开会时,大家讨论的面红耳赤,会议室内声音特响,但还是能区分出每一个人的说话声音。
一、波的叠加
2.红绿光束空间交叉相遇(红是红、绿是绿,…)
3.空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台)
两列频率相同的波相遇时,在它们重叠的区域会发生什么现象呢?
观察与思考
现象:两列频率相同的水波相遇后,在它们重叠的区域里出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。
二、波的干涉
二、波的干涉
P’
P
分析P点振动情况
P点和P‘点都属于振动加强!
二、波的干涉
分析Q点振动情况
Q点属于振动减弱
Q
二、波的干涉
3.振动加强点和振动减弱点:
波峰与波峰或者波谷与波谷的相遇点振动始终加强,振幅最大(A1+A2),
为振动加强点;
波峰与波谷的相遇点振动始终减弱,振幅最小(A1-A2),为振动减弱点。
注:振动加强(减弱)点是指质点的振幅最大(小),而不是指
振动的位移始终最大(小),因为位移是在时刻变化的。
二、波的干涉
振动加强区域和振动减弱区域
如何才能形成稳定的振动加强减弱区域呢?
二、波的干涉
4.波的干涉: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。
课后习题
1. 如图表示两列频率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。
(1)描述一个周期内 M、N 两个质点的运动情况。
(2)用空心小圆圈把半个周期后图中具有最大正位移的点标出来, 用实心小圆点把半个周期后图中具有最大负位移的点标出来。
(3)把图中比较“平静”的地方用虚线标出来。
课后习题
2. 如图所描述的时刻,M 是波峰与波峰相遇的点,是凸起最高的位置之一。
(1)随着时间的推移,这个凸起最高的位置在向哪个方向移动?是不是M质 点在向那个方向迁移? M质点在哪个方向上运动?
(2)指出图中哪个位置是凹下最低的位置(只需指出一个)。随着时间的推 移,这个凹下最低的位置在向哪个方向移动?
(3)由图中时刻经过 T/4 时,M 质点的位移有什么特点?
二、波的干涉
寻找振动加强点和振动减弱点的空间位置规律
S1
S2
二、波的干涉
二、波的干涉
1.若两波频率相同,振动情况完全相同:
某点到两波源的距离差
二、波的干涉
2.若两波频率相同,振动情况完全相反:
某点到两波源的距离差
7.(多选)如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波源,a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是与a相邻的两列波的波谷相遇点,则( )
A.a、b、c都是振动加强的点
B.b是振动减弱的点
C.经过质点b在波峰
D.经过质点b在波谷
课后习题
AC
拓展
拓展