3.4波的干涉课件 高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第三章

机械波第4节

波的干涉1.知道波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果。2.知道波的干涉及其图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况。问题：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时那样，改变各自的运动特征呢？观察如图所示的两列波相遇时和相遇后的特点，说一说两列波在传播过程中，相遇时和相遇后遵循什么规律？知识点一：波的叠加1.波的独立传播特性：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播。波长、频率、振幅保持不变相遇前开始相遇相遇中开始分离分离后2.波的叠加原理：在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。x10tA1-A1x20t-A2A2x0tA-A此时A=A1+A2（特别：当A1=A2，A=2A1）（1）波峰遇波峰x0tx10tA1-A1x20t-A2A2x0tA-A（2）波峰遇波谷此时A=A1-A2（特别：当A1=A2，A=0）知识点二：波的干涉演示：两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了一条条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稳定的，而且相互隔开。

1.定义：频率相同，振动方向相同，相位差恒定的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做干涉图样。

注意：波的干涉是波的叠加的特殊情形，一切波都能发生干涉，干涉和衍射都是波的特有现象。条件2.干涉现象的解释（1）两列同频率的波在某点引起的振动：①步调相同，质点的振动加强；②步调相反，质点的振动减弱。（2）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振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。③干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。把振动最强的质点连起来，为振动加强区；振动最弱的质点连起来，为振动减弱区。强区和弱区是相互隔开，强弱相间的3.干涉图样的特点：思考：试从水波的干涉图样中分析出各加强区处的任一质点到两波源之间的距离存在什么规律？减弱区呢？3.5λ5λ3λ5λ4.加强点和减弱点的分布规律（两波源的相位相同）

思考判断(1)任意两列波都能产生稳定干涉现象。()(2)发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同。()(3)在振动减弱的区域，各质点都处于波谷。()(4)在振动加强的区域，有时质点的位移等于零。()(5)能产生稳定干涉图样的两列波叠加时，振动加强的位置和减弱的位置是不变的。()××√√√波的干涉波的叠加波的干涉波传播的独立性波的叠加原理产生稳定干涉的条件干涉图样及其特点1.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如图甲所示),在相遇的某一时刻,两列波“消失”(如图乙所示)。此时介质中x、y两质点的运动方向是()A.x向下,y向上 B.x向上,y向下C.x、y都向上 D.x、y都向下A2.(多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(

)A.两列波比较，a波将先到达P点B.两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2C.b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点D.两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧CD3.(多选)下图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示的是波谷,下列说法正确的是(

)A.a、c两点的振动加强,b、d两点的振动减弱B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C.经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换D.经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰AD4.下列现象属于波的干涉现象的是(

)A.面对障碍物大喊一声,