高二物理选 波的干涉课件选修34.ppt

12 6波的干涉 第十二章机械波 一 波的叠加 从图可知 两列波相遇后 彼此穿过 继续传播 波的形状和传播的情形都跟相遇前一样 也就是说 相遇后 它们都保持各自的运动状态 彼此都没有受到影响 1 波的独立传播特性 几列波在同一介质中传播 在介质中某一点 或某一区域 相遇时 每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播 彼此之间互不影响 好像没有遇到另一列波一样 2 波叠加原理 在波重叠的区域里 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 一 波的叠加 二 波的干涉 由此可知 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 1 定义 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 2 干涉图样 由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样 二 波的干涉 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 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 四 振动加强点和减弱点满足的条件 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 五 产生干涉的条件 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 1 产生干涉的条件 两列波的频率必须相同 2 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 3 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 4 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 五 产生干涉的条件 课堂练习 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 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列波单独引起位移的矢量和c 两列波相遇时 一列波对另一列的影响叫干涉d 干涉是特殊条件下叠加现象 两个频率相同的波源振动产生的波可能发生干涉象e 两列波发生稳定的干涉现象时 某一位置某时刻是振动加强区 一个周期后变为振动减弱区f 干涉是波所特的的现象 不是波就不会发生干涉 abcdf 课堂练习 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 课堂练习 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