新人教版高中物理選修3－4第十三章6、《波的干涉》

第 十 章 機 械 波六 、 波 的 干 涉 一 、 波 的 疊 加 點 擊 下 圖 觀 看 動 畫 演 示 由 此 可 知 ： 兩 列 波 相 遇 后 ， 彼 此穿 過 ， 繼 續(xù) 傳 播 ， 波的 形 狀 和 傳 播 的 情 形都 跟 相 遇 前 一 樣 ， 也就 是 說 ， 相 遇 后 ， 它們 都 保 持 各 自 的 運 動狀 態(tài) ， 彼 此 都 沒 有 受到 影 響 波 疊 加 原 理 ： 幾 列 波 在 同 一 介 質(zhì) 中 傳 播 ， 在 介 質(zhì) 中 某一 點 （ 或 某 一 區(qū) 域 ） 相 遇 時 ， 每 一 列 波都 能 夠 保 持 各 自 的 狀 態(tài) 繼 續(xù) 沿 著 原 來 的方 向 向 前 傳 播 ， 彼 此 之 間 互 不 影 響 ， 好像 沒 有 遇 到 另 一 列 波 一 樣 ， 在 它 們 重 疊的 區(qū) 域 里 ， 介 質(zhì) 的 質(zhì) 點 同 時 參 與 這 幾 列波 所 產(chǎn) 生 的 振 動 ， 每 一 質(zhì) 點 仍 然 是 在 各自 的 平 衡 位 置 附 近 做 振 動 質(zhì) 點 振 動 的位 移 等 于 這 幾 列 波 單 獨 傳 播 時 引 起 的 位移 的 矢 量 和 二 、 波 的 干 涉 點 擊 下 圖 看 水 波 的 干 涉 由 此 可 知 ： 這 兩 列 波 相 遇 后 ， 在 振 動 著 的 水 面 上 ， 出 現(xiàn) 了一 條 條 從 兩 個 波 源 中 間 伸 展 出 來 的 相 對 平 靜 的區(qū) 域 和 激 烈 振 動 的 區(qū) 域 ， 這 兩 種 區(qū) 域 在 水 面 上的 位 置 是 固 定 的 ， 而 且 相 互 隔 開 1、 波 的 干 涉 波 的 干 涉 ： 頻 率 相 同 的 兩 列 波 疊 加 ， 使 某 些 區(qū)域 的 振 動 加 強 ， 某 些 區(qū) 域 的 振 動 減 弱 ， 而 且 振動 加 強 和 振 動 減 弱 的 區(qū) 域 相 互 隔 開 的 現(xiàn) 象 叫 做波 的 干 涉 干 涉 圖 樣 ： 由 波 的 干 涉 所 形 成 的 圖 樣 叫 做 干 涉圖 樣 （ 如 上 頁 圖 ） 2、 干 涉 的 解 釋 如 果 在 某 一 時 刻 ， 在 水 面 上 的 某 一 點 是 兩 列 波 的波 峰 和 波 峰 相 遇 ， 經(jīng) 過 半 個 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 ， 質(zhì)點 的 位 移 最 大 ， 等 于 兩 列 波 的 振 幅 之 和 ； 因 此 在這 一 點 ， 始 終 是 兩 列 波 干 涉 的 加 強 點 ， 質(zhì) 點 的 振動 最 激 烈 . 如 果 在 某 一 時 刻 ， 在 水 面 上 的 某 一 點 是 兩 列 波 的 波峰 和 波 谷 相 遇 ， 經(jīng) 過 半 個 周 期 ， 就 變 成 波 谷 和 波 峰相 遇 ， 在 這 一 點 ， 兩 列 波 引 起 的 振 動 始 終 是 減 弱 的 ，質(zhì) 點 振 動 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 振 動 的 振 幅 就 等 于 零 ， 水 面 保持 平 靜 把 相 應(yīng) 的 振 動 最 激 烈 的 質(zhì) 點 連 起 來 ， 為 振 動 加 強 區(qū) ；相 應(yīng) 的 振 動 最 不 激 烈 或 靜 止 的 質(zhì) 點 連 起 來 ， 為 振 動 減弱 區(qū) 振 動 加 強 區(qū) 和 振 動 減 弱 區(qū) 是 相 互 隔 開 的 注 意 ：（ 1） 振 動 加 強 的 區(qū)域 振 動 始 終 加 強 ， 振動 減 弱 的 區(qū) 域 振 動 始終 減 弱 （ 2） 振 動 加 強 （ 減弱 ） 的 區(qū) 域 是 指 質(zhì) 點的 振 幅 大 （ 小 ） ， 而不 是 指 振 動 的 位 移 大（ 小 ） ， 因 為 位 移 是在 時 刻 變 化 的 3、 產(chǎn) 生 干 涉 的 條 件 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 足 一 定 的 條 件 產(chǎn) 生 干 涉 的 條 件 ： 兩 列 波 的 頻 率 必 須 相 同 4、 一 切 波 （ 只 要 滿 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 結(jié) 束