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文档简介

1、,障碍物的小孔成为新的波源,在波动中，波源的振动是通过介质中的质点依次传播出去的，因此每个质点都可看作是新的波源。,10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉,一.惠更斯原理,基本内容： 子波概念 波面上任一点都是新的振源 发出的波叫子波 子波面的包络线 - 新波面 t 时刻各子波波面的公共切面（包络面） 就是该时刻的新波面 作用：已知一波面就可求出任意时刻的波面,t+t时刻波面,t 时刻波面,在各向同性介质中传播,例：,二. 惠更斯原理的应用 1.原理给出：一切波动都具有衍射现象,衍射-偏离原来直线传播的方向 所以：衍射是波动的判据,波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内

2、继续传播.,水波通过窄缝时的衍射,衍射是否明显？ 视障碍物（包括孔、缝）的线度与波长相比较 对一定波长的波 线度小衍射现象明显 线度大衍射现象不明显,入射波 平面波,入射波 平面波,障碍物,障碍物,平面波经小孔衍射成球面波,（声音强度相同的情况下）,2.用惠更斯作图法导出了波的反射和折射定律 历史上说明光是波动,(1) 反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；,(2),反射定律,用惠更斯原理证明,波的折射定律,(1) 折射线、入射线和界面的法线在同一平面内；,(2),用惠更斯原理证明,折射定律,绝对折射率定义,即,导出折射定律,得,三 波的干涉,1 波的叠加原理,（仍可辨出不同乐器的音色、旋律

3、）, 红、绿光束空间交叉相遇,（红仍是红、绿仍是绿）,（仍能分别接收不同的电台广播）, 听乐队演奏, 空中无线电波很多,现象：,波传播的独立性：两列波在某区域相遇后再分开，仍然保持各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向）不变，传播情况与未相遇时相同，互不干扰.,波的叠加性：在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成.,波的叠加原理,(1) 波的干涉现象,波叠加时在空间出现稳定的振动加强和减弱的分布叫波的干涉。判别某种运动是否具有波动性的重要判据,水波盘中水波的干涉,2 波的干涉,特殊条件的 S.H.W. 的叠加,波频率相同 振动方向相同 相位相同或位相差恒定,满足干涉条件的波

4、称相干波.,(2) 干涉条件,波源振动,点P 的两个分振动,(3)干涉现象的定量讨论,定值,位相差 决定了合振幅的大小.,合振幅最大,(1)当,合振幅最小,(2)当,干涉是能量的重新分布,位相差,加强 减弱,将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件，则有,实际应用,大礼堂、影剧院等的设计就必须考虑到声波的干涉,利用干涉原理来消声,习题1022,在实际应用中，由于噪声是由多种频率的声波混合而成，因此将具有不同 的消声单元串接起来增加消除噪声的能力,摩托车排气系统中干涉消声器的结构原理图,例 如图所示，A、B 两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5 cm，频率皆为100 Hz，但当点 A 为波峰时，

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