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文档简介

10.3.1 惠更斯原理,10.3 波的衍射和干涉,10.3.2 波的衍射,10.3.3 波的叠加原理,10.3.4 波的干涉,10.3.5 驻波,10.3.6 多普勒效应,10.3.1 惠更斯原理,1. 惠更斯原理的表述,2. 惠更斯原理的应用,波所到达的每一点都可看作发射次级子波的波源，新的波阵面就是这些次级子波波阵面的包迹.,已知某一时刻的波阵面，用几何方法决定下一时刻的波阵面，可以解释波的反射、折射和衍射等现象.,10.3.2 波的衍射,波在前进中遇到障碍物时, 能够经绕过障碍物的边缘而前进. 这种现象称之为波的衍射.,当狭缝的尺度和波长大小接近时, 才发生明显的衍射现象.,10.3.3 波的叠加原理,各振源所激起的波可在同一媒 质中独立地传播，不改变各自的波长、频率和振动方向. 在各个波相互交叠的区域，各点的振动则是各个波单独存在时在该点激起的振动的矢量和.,相遇前后各自独立；,相遇时相互叠加.,10.3.4 波的干涉,相干波源两个频率相同、振动方向相同、具有恒定相位差的振源.,相 干 波由相干波源发出的波称之为相干波.,设两相干波源S1和S2 ，其振动方程为,如图所示设两波在P 点相遇，则两波源在P 点激发的振动方程为分别为,波程差,波程差引起的相位差,讨 论:,若两波源的初相位相同，即2= 1,1. 驻波的形成,10.3.5 驻波,设有两列频率、振幅、振动方向分别相同，相位差恒定, 但传播方向相反的平面简谐波，沿x 轴传播, 其波动方程为,其合位移为,振幅因子,谐振因子,振幅最大，称为波腹,振幅为零，称为波节,2. 驻波的特点,下面通过图形来看驻波,3. 弦线上的驻波,驻波在每一段中的各点，振动相位是相同的，驻定不变的，所以称之为 驻波.,驻波被波节分成长为半波长的许多段，每段中各点的振动是同相位的，但波节两侧点的振动却是反相位的.,当波从波疏媒质垂直射到与波密媒质的界面上而反射时，产生半波损失.,如果波是从特性阻抗较小的介质（波疏介质）反射回来，则在反射处，反射波的振动相位与入射波的相同，称为全波反射.,特性阻抗,反射，,折射，,全波反射,全波反射,波疏介质,波密介质,半波反射,如果波是从特性阻抗较大的介质（波密介质）反射回来，则在反射处，反射波的振动相位与入射波的相反，称为半波反射. 这种现象称之为半波损失.,半波反射,波密介质,波疏介质,1. 波源静止,观测者以速度V0向波源运动,10.3.6 多普勒效应,设波源发出的波的频率为0，周期为T,波在媒质中的速度为u .,2. 观测者静止,波源以速度Vs向观测者运动,3.波源和观测者都运动,若波源和观测者相向运动，,因为波源运动，波长为,因为观测者运动，波速为,例 一声源其振动频率为 .（1）当它以 的速度向静止的观测者运动时，观测者接
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