第十二章 机械波
第6节 波的干涉
学习目标
1. 知道波的叠加原理,知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象。
2. 理解形成稳定干涉图样的条件,掌握振动加强点、减弱点的振动情况
3. 知道波的干涉图样的特点
4. 知道干涉现象波特有的现象
学习过程
1、 请讨论两列水波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态?
2、 波的叠加原理
3、 波的干涉
(1)请分析12.6-2水面的花纹有什么特点?
(2)相对平静的区域和激烈振动的区域在水面上的位置是不是固定的?
(3)如何解释12.6-2中观察到的现象。
(4)请讨论:某一时刻水面上的某一点是两列波的波峰跟波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷跟波峰相遇。在这一点上,两列波引起的振动是加强还是减弱?
(5)试自己画出两列波的干涉示意图。
(6)请讨论:几列波相遇,一定会发生干涉现象吗 要产生干涉现象,对波源在什么要求?
典型例题
例题:(干涉图样分析)如右图所示是两列波发生干涉图样,试分析图中a、b、c、d、e各点的振动情况如何?实线表示波峰,虚线表示波谷。
拓展:
1. 请描述1个周期内a、b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在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。
限时自测
1.当两列水波发生干涉时,如果 两列波的波峰在P点相遇,下列说法正确的是
A.质点P的振动始终是加强的
B.质点P的振幅最大
C.质点P的位移始终最大
D.质点P的位移有时为零
2.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波,如图所示,在相遇的某一时刻,如图乙所示,两列波“消失”,此时介质中X、Y两质点的运动方向是
A.X向下,Y向上,
B.X向上,Y向下
C.X、Y都向上
D.XY都静止
3.在水面上有S1和S2两个振幅和频率都相同的波源,开始起振时两波源的振动方向相同。在两波源连线的中垂线上有abc三点,经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内,如图所示,则下列说法中正确的是
A.a点是振动加强点,c点是振动减弱点
B.ac点是振动加强点,b点是振动减弱点
C.ac点此时刻振动加强,经过一段时间后变为振动减弱点,而b点可能变为振动加强点
D.abc三点都是振动加强点
4.两列波相叠加出现稳定的干涉图样,由此可知
A.两列波的频率一定相等
B.介质中振动加强的区域和振动减弱的区域总是互相间隔的
C.振动加强的区域始终加强,振动减弱的区域始终减弱
D.振动加强的区域与减弱的区域不断交替变化
5.两列频率相同的波叠加而产生干涉,下列说法正确的是
A.波峰与波峰相遇处加强,波谷与波谷相遇处减弱
B.波峰与波谷相遇处加强
C.波峰与波峰相遇处加强,波谷与波谷相遇处也加强,波峰与波谷相遇处减弱
D.上述说法都不对
6.两个振动情况完全相同的波源发出的波都传到P点,而P点振动总是加强的,则P点到两个波源的距离之差必为
A.半波长的奇数倍
B.半波长的整数倍
C.波长的奇数倍
D.波长的整数倍
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