12.6波的干涉（定）12.6波的干涉.ppt

12 6波的干涉 第十二章机械波 一 波的叠加 在介质中常常有几列波同时传播 两列波相遇时 会不会像两个小球相碰那样 都改变原来的运动状态呢 当两列波相遇时会发生什么现象呢 一 波的叠加 1 波传播的独立性 几列波相遇之后 仍然保持它们各自原有的特征 频率 波长 振幅 振动方向等 不变 并按照原来的方向继续前进 彼此都没有受到影响 一 波的叠加 在两列波重叠的区域里 任何一个质点的位移如何变化 一 波的叠加 2 波叠加原理 在它们重叠的区域里 介质的质点同时参与这几列波所产生的振动 每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动 质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和 1 波传播的独立性 如果是两列频率相同的水波相遇 会有怎样的现象呢 二 波的干涉 这两列波相遇后 在振动着的水面上 出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域 这两种区域在水面上的位置是固定的 而且相互隔开 二 波的干涉 振动加强 振动减弱 频率相同的两列波叠加 使某些区域的振动加强 某些区域的振动减弱 而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉 由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样 干涉图样 二 波的干涉 1 何处振动加强 何处振动减弱 2 加强与减弱的意义是什么 二 波的干涉 p点振动最强 振幅为a1 a2 波峰与波峰相遇 波谷与波谷相遇处振动加强 1 何处振动加强 何处振动减弱 2 加强与减弱的意义是什么 二 波的干涉 p点振动最强 振幅为a1 a2 波峰与波峰相遇 波谷与波谷相遇处振动加强 加强区质点振动的振幅大 但位移不一定大 有可能为零 1 何处振动加强 何处振动减弱 2 加强与减弱的意义是什么 二 波的干涉 点振动最弱 振幅为 a1 a2 点不振动 振幅为零 波峰与波峰相遇 波谷与波谷相遇处振动加强 加强区质点振动的振幅大 但位移不一定大 有可能为零 1 何处振动加强 何处振动减弱 2 加强与减弱的意义是什么 波峰与波谷相遇处振动减弱 减弱区质点的振幅小 但位移不一定小 波的叠加的加强点和减弱点的解释 如果在某一时刻 在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇 经过半个周期 就变成波谷和波谷相遇 波峰和波峰 波谷和波谷相遇时 质点的位移最大 等于两列波的振幅之和 因此在这一点 始终是两列波干涉的加强点 质点的振动最激烈 s1 s2 三 干涉的解释 如果在某一时刻 在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇 经过半个周期 就变成波谷和波峰相遇 在这一点 两列波引起的振动始终是减弱的 质点振动的振幅等于两列波的振幅之差 如果两列波的振幅相同 质点振动的振幅就等于零 水面保持平静 s1 s2 三 干涉的解释 把相应的振动最激烈的质点连起来 为振动加强区 相应的振动最不激烈或静止的质点连起来 为振动减弱区 振动加强区和振动减弱区是相互隔开的 波峰与波峰相遇 振动加强波谷与波谷相遇 振动加强波峰与波谷相遇 振动减弱 三 干涉的解释 若两个波源的振动频率和振动步调相同 1 加强点与两个波源的距离差 r r2 r1 2k 2 k 0 1 2 3 2 减弱点与两个波源的距离差 r r2 r1 2k 1 2 k 0 1 2 3 s1 s2 四 振动加强点和减弱点满足的条件 两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样 而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样 则需要满足一定的条件 产生干涉的条件 两列波的频率必须相同 一切波 只要满足条件 都能发生干涉现象 干涉和衍射一样都是波特有的现象 五 产生干涉的条件 2 振动加强的区域振动始终加强 振动减弱的区域振动始终减弱 注意 3 振动加强 减弱 的区域是指质点的振幅大 小 而不是指振动的位移大 小 因为位移是在时刻变化的 1 产生干涉的条件 两波源振动频率相同 五 产生干涉的条件 1 下列两列波相遇时叠加的说法正确的是 a 相遇后 振幅小的一列波将减弱 振幅大的一列波将加强 b 相遇后 两列波的振动情况与相遇前完全相同 c 在相遇区域 任一点的总位移等于两列波分别引起是位移的矢量和 d 几个人在同一房间说话 相互间听得很清楚 这说明声波在相遇时互不干扰 bcd 随堂练习 2 关于两列波的稳定干涉现象 下列说法正确的是 a 任意两列波都能产生稳定干涉现象b 发生稳定干涉现象的两列波 它们的频率一定相同c 在振动减弱的区域 各质点都处于波谷d 在振动加强的区域 有时质点的位移等于零 bd 随堂练习 3 两列波长相同的水波发生干涉 若在某一时刻 p点处恰好两列波的波峰相遇 q点处两列波的波谷相遇 则 a p点的振幅最大 q点的振幅最小b p q两点的振幅都是原两列波的振幅之和c p q两点的振动周期同d p q两点始终处在最大位移处和最小位移处 bc 随堂练习 4 如图所示 s1 s2是两个频率相等的波源 它们在同一种介质中传播 以s1 s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰 实线 和波谷 虚线 则以下说法正确的是 a 质点a是振动加强点b 质点d是振动减弱点c 再过半周期 质点b c是振动加强d 质点a始终处于最大位移 a 随堂练习 5 水面上有a b两个振动情况完全相同的振动源 在a b连线的中垂线上有三个点a b c 已知某时a点是两列波波峰和波峰相遇点 c点是与a点最近的波谷和波谷相遇点 b处在a c之间 如下图 以下说法正确的是 a a振动加强 c点振动减弱b a c点振动加强 b点振动减弱c a b c点振动都加强d a c点振动加强 b点振动不确定 a b a b c c 随堂练习 6 如图所示 a b为两个完全相同的相干波源 它们产生的两列波在ab连线的中垂线上的p点相遇时 则 a p点振动始终加强b p点振动有时加强 有时减弱c p点位移始终等于振幅d p点位移有时为零 随堂练习 4 如图所示 是水波干涉示意图 s1 s2是两波源 a d b三点在一条直线上 两波波源频率相同 振幅等大 就图中标出的各点 回答振动加强点是 振动减弱点是 图中实线表示波峰 虚线表示波谷 如图中s1和s2是两个相干波源 以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷 实线表示波峰 虚线表示波谷 a b c三点中 振动加强的点是 振动减弱的点是 再过1 2周期 振动加强的点是 振动减弱的点是 abcdf 3 关于波的干涉 下列说法正确的是 a 两列波相遇时 可以相互穿过继续传播 只在重叠区域发生叠加b 两列波叠加区域的任何介质质点的实际位移是两