《波的干涉》課件

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1、10.5波 的 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 高 二 物 理 組 卜 曉 琴 生 活 中 的 例 子 波 的 疊 加 1、 波 在 疊 加 時(shí) 的 特 點(diǎn) (1)各 列 波 獨(dú) 立 傳 播（ 2） 位 移 是 兩 列 波 分 別 產(chǎn) 生 的 位 移 的 矢 量 和 。 2 疊 加 原 理 幾 列 波 相 遇 時(shí) 能 夠 保 持 各 自 的 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) ，繼 續(xù) 傳 播 ， 在 它 們 重 疊 的 區(qū) 域 里 ， 介 質(zhì) 的質(zhì) 點(diǎn) 同 時(shí) 參 與 這 幾 列 波 引 起 的 振 動(dòng) ， 質(zhì) 點(diǎn)的 位 移 等 于 這 幾 列 波 單 獨(dú) 傳 播 時(shí) 引 起 的 位移 的 矢 量 和 。 3.波 的 干 涉

2、3.波 的 干 涉 3 波 的 干 涉 ： 3 波 的 干 涉 ： (2)、 干 涉 的 解 釋 加 強(qiáng) 點(diǎn) 如 果 在 某 一 時(shí) 刻 ， 在 水 面 上 的某 一 點(diǎn) 是 兩 列 波 的 波 峰 和 波 峰 相 遇 ，經(jīng) 過(guò) 半 個(gè) 周 期 ， 就 變 成 波 谷 和 波 谷相 遇 波 峰 和 波 峰 、 波 谷 和 波 谷 相遇 時(shí) ， 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移 最 大 ， 等 于 兩 列波 的 振 幅 之 和 ； 因 此 在 這 一 點(diǎn) ， 始終 是 兩 列 波 干 涉 的 加 強(qiáng) 點(diǎn) ， 質(zhì) 點(diǎn) 的振 動(dòng) 最 激 烈 . 3 波 的 干 涉 ： (2)、 干 涉 的 解 釋 減 弱 點(diǎn) 如

3、 果 在 某 一 時(shí) 刻 ， 在 水 面 上 的 某 一點(diǎn) 是 兩 列 波 的 波 峰 和 波 谷 相 遇 ， 經(jīng)過(guò) 半 個(gè) 周 期 ， 就 變 成 波 谷 和 波 峰 相遇 ， 在 這 一 點(diǎn) ， 兩 列 波 引 起 的 振 動(dòng)始 終 是 減 弱 的 ， 質(zhì) 點(diǎn) 振 動(dòng) 的 振 幅 等于 兩 列 波 的 振 幅 之 差 ， 如 果 兩 列 波的 振 幅 相 同 ， 質(zhì) 點(diǎn) 振 動(dòng) 的 振 幅 就 等于 零 ， 水 面 保 持 平 靜 3 波 的 干 涉 ： （ 1） 概 念 ： 頻 率 相 同 的 兩 列 波 疊 加 ， 使某 些 區(qū) 域 的 振 動(dòng) 加 強(qiáng) ， 某 些 區(qū) 域 的振 動(dòng) 減

4、 弱 ， 而 且 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 和 振 動(dòng) 減弱 的 區(qū) 域 相 互 隔 開(kāi) 的 現(xiàn) 象 叫 做 的 干涉 。 3 波 的 干 涉 ： （ 2） 干 涉 圖 樣 ：由 波 的 干 涉 所 形 成 的 圖 樣 叫 做 干 涉 樣 。 振 動(dòng) 加 強(qiáng)振 動(dòng) 加 強(qiáng)振 動(dòng) 加 強(qiáng)振 動(dòng) 加 強(qiáng)振 動(dòng) 減 弱 振 動(dòng) 減 弱 振 動(dòng) 減 弱 x10 tx20 tx0 tPP點(diǎn) 振 動(dòng) 最 強(qiáng) （ 振 幅 為 A 1 A2） x10 tx20 tx0 tQ 點(diǎn) 振 動(dòng) 最 弱 （ 振 幅 為 A 1 A2 ） x10 tx20 tx0 tQ 點(diǎn) 不 振 動(dòng) （ 振 幅 為 零 ） x10 tx0 tM

5、 M點(diǎn) 振 幅 介 于 （ A1+A2） 與 A1 A2 之 間x20 t 注 意 ：（ 1） 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 的 區(qū) 域 振 動(dòng) 始 終 加 強(qiáng) ，振 動(dòng) 減 弱 的 區(qū) 域 振 動(dòng) 始 終 減 弱 （ 2） 振 動(dòng) 加 強(qiáng) （ 減 弱 ） 的 區(qū) 域 是 指質(zhì) 點(diǎn) 的 振 幅 大 （ 小 ） ， 而 不 是 指 振動(dòng) 的 位 移 大 （ 小 ） ， 因 為 位 移 是 在時(shí) 刻 變 化 的 若 兩 個(gè) 波 源 的 振 動(dòng) 頻 率 和 振 動(dòng) 步 調(diào) 相 同 （ 1） 加 強(qiáng) 點(diǎn) 與 兩 個(gè) 波 源 的 距 離 差 ： r=r2-r1=（ 2k） /2 （ k=0, 1， 2， 3） （ 2

6、） 減 弱 點(diǎn) 與 兩 個(gè) 波 源 的 距 離 差 ： r=r2-r1=(2k+1)/2 （ k=0, 1， 2， 3）(3)加 強(qiáng) 點(diǎn) 和 減 弱 點(diǎn) 滿(mǎn) 足 的 條 件3 波 的 干 涉 ： 練 習(xí) 如 圖 中 s1和 s2是 兩 個(gè) 相干 波 源 ,以 s1和 s2為 圓 心的 兩 組 同 心 圓 弧 分 別 表示 在 同 一 時(shí) 刻 兩 列 波 的波 峰 和 波 谷 ,實(shí) 線 表 示 波峰 ,虛 線 表 示 波 谷 ,a、 b、c三 點(diǎn) 中 ,振 動(dòng) 加 強(qiáng) 的 點(diǎn)是 ,振 動(dòng) 減 弱 的 點(diǎn)是 ,再 過(guò) 1/2周 期 ,振動(dòng) 加 強(qiáng) 的 點(diǎn) 是 ,振 動(dòng)減 弱 的 點(diǎn) 是 . 4、

7、產(chǎn) 生 干 涉 的 條 件 ： （ 1） 兩 列 波 相 遇 疊 加 不 一 定 能 得 到 穩(wěn)定 的 干 涉 圖 樣 。 而 要 產(chǎn) 生 穩(wěn) 定 的 干 涉 現(xiàn)象 形 成 穩(wěn) 定 的 干 涉 圖 樣 ， 則 需 要 滿(mǎn) 足 一定 的 條 件 。 （ 2） 產(chǎn) 生 干 涉 的 條 件 ：兩 列 波 的 頻 率 必 須 相 同 。 注 ： 一 切 波 （ 只 要 滿(mǎn) 足 條 件 ） 都 能 發(fā) 生 干 涉 現(xiàn) 象 ，干 涉 和 衍 射 一 樣 都 是 波 特 有 的 現(xiàn) 象 練 習(xí)1. 關(guān) 于 兩 列 波 的 穩(wěn) 定 干 涉 現(xiàn) 象 ， 下 列 說(shuō)法 正 確 的 是 （ ）A.任 意 兩 列 波

8、 都 能 產(chǎn) 生 穩(wěn) 定 干 涉 現(xiàn) 象B.發(fā) 生 穩(wěn) 定 干 涉 現(xiàn) 象 的 兩 列 波 ， 它 們 的頻 率 一 定 相 同C.在 振 動(dòng) 減 弱 的 區(qū) 域 ， 各 質(zhì) 點(diǎn) 都 處 于 波谷D.在 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 的 區(qū) 域 ， 有 時(shí) 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移等 于 零 2、 兩 列 波 發(fā) 生 了 干 涉 現(xiàn) 象 ， 得 到 了 干 涉 圖 樣 ，則 （ ） A、 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 的 質(zhì) 點(diǎn) ， 始 終 處 于 最 大 位 移 處 B、 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 的 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移 ， 有 時(shí) 會(huì) 小 于 振 動(dòng) 削弱 的 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移 C、 波 峰 與 波 峰 相 遇 處 的 質(zhì) 點(diǎn) ，

9、 其 振 動(dòng) 始 終 加 強(qiáng) D、 波 峰 與 波 谷 相 遇 處 的 質(zhì) 點(diǎn) ， 其 振 動(dòng) 始 終 削 弱 3、 如 圖 所 示 ， A、 B為 兩 個(gè) 完 全 相 同 的 相 干波 源 ， 它 們 產(chǎn) 生 的 兩 列 波 在 AB連 線 的 中 垂線 上 的 P點(diǎn) 相 遇 時(shí) ，則 （ ） A、 P點(diǎn) 振 動(dòng) 始 終 加 強(qiáng) B、 P點(diǎn) 振 動(dòng) 有 時(shí) 加 強(qiáng) ， 有 時(shí) 減 弱 C、 P點(diǎn) 位 移 始 終 等 于 振 幅 D、 P點(diǎn) 位 移 有 時(shí) 為 零 BA P題 4圖 4.如 圖 所 示 ， 是 水 波 干 涉 示 意 圖 ， S1、 S2是兩 波 源 ， A、 D、 B三 點(diǎn) 在 一 條 直 線 上 ， 兩波 波 源 頻 率 相 同 ， 振 幅 等 大 ， 就 圖 中 標(biāo) 出的 各 點(diǎn) ， 回 答 振 動(dòng) 加 強(qiáng) 點(diǎn) 是 ， 振 動(dòng) 減弱 點(diǎn) 是 （ 圖 中 實(shí) 線 表 示 波 峰 ， 虛 線 表示 波 谷 ） 。 AS1 S2B DC E題 8圖 小 結(jié) ： 1。 什 么 是 波 的 獨(dú) 立 性 ？ 2。 什 么 是 波 的 疊 加 原 理 ？ 3。 什 么 是 波 的 干 涉 ？ 4。 干 涉 加 強(qiáng) 點(diǎn) 和 減 弱 點(diǎn) 滿(mǎn) 足 的 條件 ？ 5。 產(chǎn) 生 穩(wěn) 定 干 涉 的 條 件 是 什 么 ？