波的干涉課件

1、波的干涉例例. 如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它們相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、它們相遇時(shí)在圖所示的甲、乙、丙、丁中，可能的是丁中，可能的是 ( )A A圖乙、丙圖乙、丙 B B圖甲、乙圖甲、乙C C圖乙、丙、丁圖乙、丙、丁 D D圖甲、乙圖甲、乙A甲甲乙乙丙丙丁丁 兩列頻率相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們先觀察下面的現(xiàn)象。由此可知： 這兩列波相遇后，在振動(dòng)著的水面上，出現(xiàn)了一這兩列波相遇后，在振動(dòng)著的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個(gè)波源中間伸展出來(lái)的相對(duì)平靜的區(qū)域條條從兩個(gè)波源中間伸展出來(lái)的相對(duì)平靜的區(qū)域和激烈振動(dòng)的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置和激烈振動(dòng)

2、的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開(kāi)是固定的，而且相互隔開(kāi) 波的干涉 波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互隔開(kāi)的現(xiàn)象叫做強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互隔開(kāi)的現(xiàn)象叫做波的干波的干涉涉 干涉圖樣：由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖樣：由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖干涉圖樣樣（如上頁(yè)圖）（如上頁(yè)圖）干涉的解釋 如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就變成波

3、谷和波谷相遇波峰和峰相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就變成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波波峰、波谷和波谷相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈. . 如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就變成波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)，兩列波引起的振動(dòng)谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)，兩列波引起的振動(dòng)始終是減弱的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的始終是減弱

4、的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零，水面保持平靜的振幅就等于零，水面保持平靜 把相應(yīng)的振動(dòng)最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來(lái)，為振動(dòng)加把相應(yīng)的振動(dòng)最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來(lái)，為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)；相應(yīng)的振動(dòng)最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起強(qiáng)區(qū)；相應(yīng)的振動(dòng)最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起來(lái)，為振動(dòng)減弱區(qū)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)來(lái)，為振動(dòng)減弱區(qū)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)是相互隔開(kāi)的是相互隔開(kāi)的 注意：注意：（1）振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)）振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，域振動(dòng)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域振振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)始終減弱動(dòng)始終減弱（2）振動(dòng)加強(qiáng)（減）振動(dòng)加強(qiáng)（減弱）的區(qū)域

5、是指質(zhì)弱）的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅大（?。?，點(diǎn)的振幅大（?。皇侵刚駝?dòng)的位而不是指振動(dòng)的位移大（?。?，因?yàn)橐拼螅ㄐ。驗(yàn)槲灰剖窃跁r(shí)刻變化位移是在時(shí)刻變化的的產(chǎn)生干涉的條件的理解 兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿(mǎn)足一定的條件樣，則需要滿(mǎn)足一定的條件 產(chǎn)生干涉的條件：產(chǎn)生干涉的條件：a.頻率必須相等。頻率必須相等。b.相差恒定相差恒定 4 對(duì)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)的判斷：對(duì)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)的判斷：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位置：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位置：假設(shè)在兩列波的疊加區(qū)域有

6、一個(gè)假設(shè)在兩列波的疊加區(qū)域有一個(gè)P點(diǎn)，它到點(diǎn)，它到兩列波源的距離分別為兩列波源的距離分別為S1、S2，兩列波的波長(zhǎng)，兩列波的波長(zhǎng)為為。2212s-sn（n = 0,1,2,3 ）P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于波長(zhǎng)的整數(shù)點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍。倍，半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍。振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置：振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置：P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于半個(gè)波長(zhǎng)的點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍。奇數(shù)倍。22112s-sn（n = 0,1,2,3 ）例：在同一均勻介質(zhì)中有例：在同一均勻介質(zhì)中有S1、S2兩個(gè)波源，這兩個(gè)兩個(gè)波源，這兩個(gè)波源的頻率相同。波源的頻率相同。S1、

7、S2相距兩個(gè)波長(zhǎng)，相距兩個(gè)波長(zhǎng)，B點(diǎn)為點(diǎn)為S1、S2直線的中點(diǎn)，今以直線的中點(diǎn)，今以B為圓心以為圓心以R為半為半徑畫(huà)圓，問(wèn)在該圓周上徑畫(huà)圓，問(wèn)在該圓周上（S1、S2兩點(diǎn)除外）共兩點(diǎn)除外）共 有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。 答案答案 6個(gè)個(gè)S2S1BS2S1BA解：設(shè)解：設(shè)A點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng) 點(diǎn)，則有點(diǎn)，則有 S=S1AS2A|n由圖中可知：由圖中可知：n0或或n1由三角形知識(shí)得由三角形知識(shí)得 例如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧波均沿例如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧波均沿x x軸軸傳播，傳播速度的大小相傳播，傳播速度的大小相 等，其中一等，其中一列沿列沿x x方向傳播方向傳播( (圖中實(shí)線所示圖中實(shí)線所示)

8、)，一列，一列沿負(fù)沿負(fù)x x方向傳播方向傳播( (圖中虛線所示圖中虛線所示) )，這兩，這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿y y軸，軸，則圖中則圖中x=1x=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8各各點(diǎn)中振幅最大的是點(diǎn)中振幅最大的是x=x= 的點(diǎn)，振幅最的點(diǎn)，振幅最小的是小的是x=x= 的點(diǎn)。的點(diǎn)。4、82、6 例如圖所示，在例如圖所示，在x x軸上的軸上的P P、Q Q兩點(diǎn)位兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是是2m2m，P P、Q Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)

9、分別是兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是x xp p=1m=1m，x xQ Q=6m=6m，那么在，那么在y y軸上從軸上從-+的位置的位置上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)? ?5個(gè)個(gè) 波的特有現(xiàn)象波的特有現(xiàn)象聲波、聲波、 水波水波 、光波都能發(fā)生干涉、光波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。和衍射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)：聲波也能發(fā)生干涉實(shí)驗(yàn)：聲波也能發(fā)生干涉一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1、下列兩列波相遇時(shí)疊加的說(shuō)法正確的是（、下列兩列波相遇時(shí)疊加的說(shuō)法正確的是（ ）A A、相遇后，振幅小的一列波將減弱，振

10、幅大的、相遇后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強(qiáng)。一列波將加強(qiáng)。B B、相遇后，兩列波的振動(dòng)情況與相遇前完全相同。、相遇后，兩列波的振動(dòng)情況與相遇前完全相同。C C、在相遇區(qū)域，任一點(diǎn)的總位移等于、在相遇區(qū)域，任一點(diǎn)的總位移等于兩列波分兩列波分別引起是位移的矢量和。別引起是位移的矢量和。D D、幾個(gè)人在同一房間說(shuō)話，相互間聽(tīng)得很清楚，、幾個(gè)人在同一房間說(shuō)話，相互間聽(tīng)得很清楚，這說(shuō)明聲波在相遇時(shí)互不干擾。這說(shuō)明聲波在相遇時(shí)互不干擾。B C D 2、關(guān)于波的干涉，下列說(shuō)法正確的是（、關(guān)于波的干涉，下列說(shuō)法正確的是（ ） A、只有橫波才能產(chǎn)生干涉，縱波不能產(chǎn)生干涉。、只有橫波才能產(chǎn)生干涉，

11、縱波不能產(chǎn)生干涉。 B、只要是波就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉。、只要是波就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉。C、不管是橫波還是縱波，只要疊加的兩列波的頻、不管是橫波還是縱波，只要疊加的兩列波的頻率相等，振動(dòng)情況相同就能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉。率相等，振動(dòng)情況相同就能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉。D、波的干涉是波疊加的特例、波的干涉是波疊加的特例C D3當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在波峰在P點(diǎn)相遇，下列說(shuō)法正確的有：點(diǎn)相遇，下列說(shuō)法正確的有： A 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的 B 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大的振幅最大 C 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大的位移始終最大 D 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)候?yàn)榱?/p>

12、。的位移有時(shí)候?yàn)榱恪４鸢复鸢?A B D4、如圖所示兩個(gè)頻率與相位、振幅均相同的波的干、如圖所示兩個(gè)頻率與相位、振幅均相同的波的干涉圖樣中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，對(duì)疊加的涉圖樣中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，對(duì)疊加的結(jié)果正確的描述是結(jié)果正確的描述是 ( )A在在A點(diǎn)出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期該點(diǎn)還是波峰點(diǎn)出現(xiàn)波峰后，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期該點(diǎn)還是波峰BB點(diǎn)在干涉過(guò)程中振幅始終為零點(diǎn)在干涉過(guò)程中振幅始終為零C兩波在兩波在B點(diǎn)路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍點(diǎn)路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍D當(dāng)當(dāng)C點(diǎn)為波谷時(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期此點(diǎn)出現(xiàn)波峰點(diǎn)為波谷時(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期此點(diǎn)出現(xiàn)波峰BS1S2ABDC 5 5、水面上有、水面上有A A、B B兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振動(dòng)源，兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振動(dòng)源，在在A A、B B連線的中垂線上有三個(gè)點(diǎn)連線的中垂線上有三個(gè)點(diǎn)a a、b b、c c，已知某，已知某時(shí)時(shí)a a點(diǎn)是兩列波波峰和波峰相遇點(diǎn)，點(diǎn)是兩列波波峰和波峰相遇點(diǎn)，c c點(diǎn)是與點(diǎn)是與a a點(diǎn)最近點(diǎn)最近的波谷和波谷相遇點(diǎn)，的波谷