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8 5波的干涉和衍射 一 惠更斯原理 R1 R2 S1 S2 O 惠更斯提出 波前上任意一点都可看作是新的子波源 所有子波源各自向外发出许多子波 各个子波所形成的包络面 就是原波面在一定时间内所传播到的新波面 已知某一时刻波前 可用几何方法决定下一时刻波前 惠更斯原理解释衍射现象 二 叠加原理 波传播的独立性 叠加原理 当几列波在传播过程中在某一区域相遇后再行分开 各波的传播情况与未相遇一样 仍保持它们各自的频率 波长 振动方向等特性继续沿原来的传播方向前进 在波相遇区域内 任一质点的振动 为各波单独存在时所引起的振动的合振动 v1 v2 注意 波的叠加原理仅适用于线性波的问题 根据叠加原理可知 P点处振动方程为 S1 S2 合振动的振幅 P P P点处波的强度 三 波的干涉 相干条件 频率相同 振动方向相同 相位差恒定 相位差 当 干涉相长 当 干涉相消 空间点振动的情况分析 讨论 干涉相长 若 若 干涉相消 干涉相长 干涉相消 从能量上看 当两相干波发生干涉时 在两波交叠的区 合成波在空间各处的强度并不等于两个分波强度之和 而是发生重新分布 这种新的强度分布是时间上稳定的 空间上强弱相间具有周期性的一种分布 A B为两相干波源 距离为30m 振幅相同 相同 初相差为 u 400m s f 100Hz 例 A B连线上因干涉而静止的各点位置 求 解 B A 30m P在A左侧 P在B右侧 即在两侧干涉相长 不会出现静止点 r1 r2 P在A B中间 干
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