江西修水一中高中物理《波得干涉》課件選修三波的干涉

第十章 機 械 波六、波六、波 的的 干干 涉涉一、波的疊加 點擊下圖觀看動畫演示點擊下圖觀看動畫演示由此可知： 兩列波相遇后，彼此穿過，兩列波相遇后，彼此穿過，繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也的情形都跟相遇前一樣，也就是說，相遇后，它們都保就是說，相遇后，它們都保持各自的運動狀態(tài)，彼此都持各自的運動狀態(tài)，彼此都沒有受到影響沒有受到影響 波疊加原理： 幾列波在同一介質中傳播，在介質中某一點（或某一幾列波在同一介質中傳播，在介質中某一點（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)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，介質沒有遇到另一列波一樣，在它們重疊的區(qū)域里，介質的質點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，每一質點仍的質點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，每一質點仍然是在各自的平衡位置附近做振動質點振動的位移然是在各自的平衡位置附近做振動質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)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：由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉干涉圖樣圖樣（如上頁圖）（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，質波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇時，質點的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在點的位移最大，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，質點的振這一點，始終是兩列波干涉的加強點，質點的振動最激烈動最激烈. . 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，相遇，在這一點，兩列波引起的振動始終是減弱的，質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列質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，質點振動的振幅就等于零，水面保波的振幅相同，質點振動的振幅就等于零，水面保持平靜持平靜 把相應的振動最激烈的質點連起來，為振動加強區(qū)；把相應的振動最激烈的質點連起來，為振動加強區(qū)；相應的振動最不激烈或靜止的質點連起來，為振動減相應的振動最不激烈或靜止的質點連起來，為振動減弱區(qū)振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的弱區(qū)振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是相互隔開的 注意注意：（1）振動加強的區(qū)）振動加強的區(qū)域振動始終加強，振域振動始終加強，振動減弱的區(qū)域振動始動減弱的區(qū)域振動始終減弱終減弱（2）振動加強（減）振動加強（減弱）的區(qū)域是指質點弱）的區(qū)域是指質點的振幅大（?。?，而的振幅大（小），而不是指振動的位移大不是指振動的位移大（小），因為位移是（小），因為位移是在時刻變化的在時刻變化的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涉圖樣，則需要滿足一定的條件 產(chǎn)生干涉的條件：產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的兩列波的頻率頻率必須相同必須相同 4、 對振動加強區(qū)和振動對振動加強區(qū)和振動 減弱區(qū)的判斷減弱區(qū)的判斷：對教材對教材P16頁圖頁圖1030中振動振動加強中振動振動加強區(qū)或振動減弱區(qū)中各點相對兩列波的波區(qū)或振動減弱區(qū)中各點相對兩列波的波源的位置進行分析，是否有共同之處。源的位置進行分析，是否有共同之處。振動加強點的位置：振動加強點的位置：假設在兩列波的疊加區(qū)域有一個假設在兩列波的疊加區(qū)域有一個P點，它點，它到兩列波源的距離分別為到兩列波源的距離分別為S1、S2，兩列波，兩列波的波長為的波長為。2212s-sn（n = 0,1,2,3,4 ）P點到兩列波的波源的距離差等于波點到兩列波的波源的距離差等于波長的整數(shù)倍，半個波長的長的整數(shù)倍，半個波長的偶數(shù)偶數(shù)倍。倍。二二 波的干涉波的干涉P點到兩列波的波源的距離差等于半點到兩列波的波源的距離差等于半個波長的個波長的奇數(shù)奇數(shù)倍。倍。振動減弱點的位置：振動減弱點的位置：22112s-sn（n = 0,1,2,3,4 ）三三 、波的特有現(xiàn)象、波的特有現(xiàn)象聲波、聲波、 水波水波 、光波都能發(fā)生、光波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。干涉和衍射現(xiàn)象。實驗：聲波也能發(fā)生干涉實驗：聲波也能發(fā)生干涉一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。干涉和衍射是干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象波特有的現(xiàn)象。四四 、 練習練習1 當兩列水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的當兩列水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的波峰在波峰在P點相遇，下列說法正確的有：點相遇，下列說法正確的有： A 質點質點P的振動始終是加強的的振動始終是加強的 B 質點質點P的振幅最大的振幅最大 C 質點質點P的位移始終最大的位移始終最大 D 質點質點P的位移有時候為零。的位移有時候為零。答案答案 A B D2 在同一均勻介質中有在同一均勻介質中有S1、S2兩個波源，這兩兩個波源，這兩個波源的頻率相同。個波源的頻率相同。S1、S2相距兩個波長，相距兩個波長，B點為點為S1、S2直線的中點，今以直線的中點，今以B為圓心以為圓心以R為半徑畫圓，問在該圓周為半徑畫圓，問在該圓周 上（上（S1、S2兩點除外）共兩點除外）共 有幾個振動加強點。有幾個振動加強點。 答案答案 6個個S2S1BS2S1BA解：設解：設A點為振動加強點為振動加強 點，則有點，則有 |S1AS2A|n由圖中可知：由圖中可知：n0或或n1五五 作業(yè)作業(yè) 導與練相應練習導與練相應練習