湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校高中物理《波的干涉》課件 新人教版選修21

一、波的疊加一、波的疊加1.波傳播的獨(dú)立性波傳播的獨(dú)立性幾列波相遇之后，幾列波相遇之后， 仍然保持它們各仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長(zhǎng)、振幅、振自原有的特征（頻率、波長(zhǎng)、振幅、振動(dòng)方向等）不變，并按照原來(lái)的方向繼動(dòng)方向等）不變，并按照原來(lái)的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒(méi)有遇到過(guò)其他波一樣續(xù)前進(jìn)，好象沒(méi)有遇到過(guò)其他波一樣.2.疊加原理疊加原理在在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng)，相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng)，為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和的振動(dòng)位移的矢量和.當(dāng)當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相波峰與波峰、波谷與波谷相遇時(shí)遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)。當(dāng)當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相波峰與波峰、波谷與波谷相遇時(shí)遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)。當(dāng)當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱振動(dòng)減弱。加強(qiáng)加強(qiáng):兩列波引起的兩列波引起的振動(dòng)方振動(dòng)方向向始終始終相同。相同。加強(qiáng)加強(qiáng):兩列波引起的兩列波引起的振動(dòng)方振動(dòng)方向向始終始終相同。相同。減弱減弱：兩列波引起的：兩列波引起的振動(dòng)方振動(dòng)方向向始終始終相反。相反。(一一) 頻率相同頻率相同的兩列波疊加，使某的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。形成的圖樣叫做干涉圖樣。二二 、波的干涉、波的干涉解釋解釋（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：1.兩列頻率相同的波疊加，兩列頻率相同的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)點(diǎn)始終始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終始終減弱。減弱。2.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出間隔出現(xiàn)現(xiàn)的。的。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：1.兩列頻率相同的波疊加，兩列頻率相同的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)點(diǎn)始終始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終始終減弱。減弱。3.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，不是位移始終最大。不是位移始終最大。2.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出間隔出現(xiàn)現(xiàn)的。的。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：1.兩列頻率相同的波疊加，兩列頻率相同的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)點(diǎn)始終始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終始終減弱。減弱。3.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，不是位移始終最大。不是位移始終最大。4.干涉圖樣中，不只有振動(dòng)加強(qiáng)干涉圖樣中，不只有振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)。和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)。2.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出間隔出現(xiàn)現(xiàn)的。的。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：1.兩列頻率相同的波疊加，兩列頻率相同的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)點(diǎn)始終始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終始終減弱。減弱。（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：兩波源的頻率相同。兩波源的頻率相同。（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：兩波源的頻率相同。兩波源的頻率相同。（四）加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律（四）加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：（三）產(chǎn)生干涉的必要條件：兩波源的頻率相同。兩波源的頻率相同。1.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同（四）加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律（四）加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同 ns 到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同 ns 加強(qiáng)加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同 ns 2)12( ns加強(qiáng)加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同 ns 2)12( ns加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相同振動(dòng)情況完全相同2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反 ns 到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反 ns 減弱減弱到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反 ns 2)12( ns減弱減弱到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反 ns 2)12( ns減弱減弱加強(qiáng)加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s滿足滿足:2.若若兩波源兩波源振動(dòng)情況完全相反振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反若兩波源振動(dòng)情況完全相反例例1. 如圖所示兩列波相向傳播，如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它當(dāng)它們們相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、丁中，丁中，可能可能的是的是( )甲乙丙丁A.圖乙、丙圖乙、丙 B.圖甲、乙圖甲、乙C.圖乙、丙、丁圖乙、丙、丁 D.圖甲、乙圖甲、乙A甲乙丙丁A.圖乙、丙圖乙、丙 B.圖甲、乙圖甲、乙C.圖乙、丙、丁圖乙、丙、丁 D.圖甲、乙圖甲、乙例例1. 如圖所示兩列波相向傳播，如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它當(dāng)它們們相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、丁中，丁中，可能可能的是的是( )例例2. 如圖所示，如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧兩列簡(jiǎn)諧波均沿波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相軸傳播，傳播速度的大小相 等，其中等，其中一列一列沿沿x方向傳播方向傳播(圖中實(shí)線所示圖中實(shí)線所示)，一列沿負(fù)，一列沿負(fù)x方方向向傳播傳播(圖中虛線所示圖中虛線所示)，這兩列波的，這兩列波的頻率相頻率相同同，振動(dòng)方向均沿，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中軸，則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大各點(diǎn)中振幅最大的是的是x=_的點(diǎn)，振幅最小的是的點(diǎn)，振幅最小的是x=_的的點(diǎn)點(diǎn)。y1 2 34 5 6 7 8xQvvO例例2. 如圖所示，如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧兩列簡(jiǎn)諧波均沿波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相軸傳播，傳播速度的大小相 等，其中等，其中一列一列沿沿x方向傳播方向傳播(圖中實(shí)線所示圖中實(shí)線所示)，一列沿負(fù)，一列沿負(fù)x方方向向傳播傳播(圖中虛線所示圖中虛線所示)，這兩列波的，這兩列波的頻率相頻率相同同，振動(dòng)方向均沿，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中軸，則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大各點(diǎn)中振幅最大的是的是x=_的點(diǎn)，振幅最小的是的點(diǎn)，振幅最小的是x=_的的點(diǎn)點(diǎn)。y1 2 34 5 6 7 8xQvvO4、8例例2. 如圖所示，如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧兩列簡(jiǎn)諧波均沿波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相軸傳播，傳播速度的大小相 等，其中等，其中一列一列沿沿x方向傳播方向傳播(圖中實(shí)線所示圖中實(shí)線所示)，一列沿負(fù)，一列沿負(fù)x方方向向傳播傳播(圖中虛線所示圖中虛線所示)，這兩列波的，這兩列波的頻率相頻率相同同，振動(dòng)方向均沿，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中軸，則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大各點(diǎn)中振幅最大的是的是x=_的點(diǎn)，振幅最小的是的點(diǎn)，振幅最小的是x=_的的點(diǎn)點(diǎn)。y1 2 34 5 6 7 8xQvvO4、82、6例例2. 如圖所示，如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧兩列簡(jiǎn)諧波均沿波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相軸傳播，傳播速度的大小相 等，其中等，其中一列一列沿沿x方向傳播方向傳播(圖中實(shí)線所示圖中實(shí)線所示)，一列沿負(fù)，一列沿負(fù)x方方向向傳播傳播(圖中虛線所示圖中虛線所示)，這兩列波的，這兩列波的頻率相頻率相同同，振動(dòng)方向均沿，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中軸，則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大各點(diǎn)中振幅最大的是的是x=_的點(diǎn)，振幅最小的是的點(diǎn)，振幅最小的是x=_的的點(diǎn)點(diǎn)。例例3如圖所如圖所示，在示，在x軸上的軸上的P、Q兩點(diǎn)位置上有兩兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是2m，P、Q兩兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是xp=1m，xQ=6m，那么在，那么在y軸上從軸上從-+的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)的區(qū)域有多少個(gè)?例例3如圖所如圖所示，在示，在x軸上的軸上的P、Q兩點(diǎn)位置上有兩兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是2m，P、Q兩兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是xp=1m，xQ=6m，那么在，那么在y軸上從軸上從-+的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)的區(qū)域有多少個(gè)?5個(gè)個(gè)例例3如圖所如圖所示，在示，在x軸上的軸上的P、Q兩點(diǎn)位置上有兩兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是2m，P、Q兩兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是xp=1m，xQ=6m，那么在，那么在y軸上從軸上從-+的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)的區(qū)域有多少個(gè)?