6.pl波的衍射+干涉

9-3波的衍射干涉一、波的疊加原理幾列波相遇之后，仍然保持它們各自的波動(dòng)特性（頻率、波長(zhǎng)、振幅、振動(dòng)方向等）不變，并按照原來(lái)的方向繼續(xù)前進(jìn)。

1、波傳播的獨(dú)立性：在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng)位移，為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和。2、波的疊加原理：1說(shuō)明：波的疊加原理包含了波的獨(dú)立傳播性與可疊加性?xún)煞矫娴男再|(zhì)；只有在波的強(qiáng)度不太大時(shí)，此原理才是正確的。二、波的干涉1、什么是波的干涉？當(dāng)幾列波同時(shí)在某一區(qū)域傳播時(shí)，使空間某些點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，重迭區(qū)呈現(xiàn)有規(guī)則的穩(wěn)定分布的現(xiàn)象。2相干波必滿(mǎn)足2、產(chǎn)生干涉的條件：(1)頻率相同；(3)相位相同或相位差恒定；(2)振動(dòng)方向相同；相干波源發(fā)出的相干波在空間相遇時(shí)產(chǎn)生干涉。3、干涉圖樣的形成波源的振動(dòng)方程為：兩個(gè)相干波源S1、S2uu3傳播到P點(diǎn)引起的兩個(gè)分振動(dòng)為：uuP處質(zhì)元做合振動(dòng)其中對(duì)空間不同的位置，都有不同的振幅，但各自保持恒定，從而在空間形成穩(wěn)定的振幅分布，即有干涉現(xiàn)象。波程差4討論⑴干涉相長(zhǎng)干涉相消⑵當(dāng)兩相干波源為同相波源時(shí)，其中靜止若則5說(shuō)明從能量上看，當(dāng)兩相干波發(fā)生干涉時(shí)，在兩波交疊的區(qū)域，合成波在空間各處的強(qiáng)度并不等于兩個(gè)分波強(qiáng)度之和，而是作了重新分布，并且這種新的強(qiáng)度分布是時(shí)間上穩(wěn)定的、空間上強(qiáng)弱相間具有周期性的一種分布。由可知6兩個(gè)同頻率波源S1和S2相距λ/4，S1比S2的相位超前π

/2。在通過(guò)S1和S2的直線(xiàn)上，S2外側(cè)各點(diǎn)的合振幅為多大？S1外側(cè)各點(diǎn)的合振幅又為多大？設(shè)兩列波在S1S2直線(xiàn)上各點(diǎn)的振幅不隨傳播距離變化，都等于A0。解：例題1：S2外側(cè)任取一點(diǎn)P，兩波傳到P點(diǎn)振動(dòng)的相位差S1S2Pr2r1因故S2外側(cè)傳播的波疊加后是一列加強(qiáng)了的波，合振幅為A=2A07在S1外側(cè)，取任一點(diǎn)QS2S1Qr1r2可得因兩列波振幅相等，故合振幅A=0。即在兩波源連線(xiàn)上沒(méi)有向S1外側(cè)傳播的波。該例具體地說(shuō)明了波的干涉使兩波源單獨(dú)存在時(shí)波在空間傳播的情況發(fā)生了顯著的改變，這表現(xiàn)了波動(dòng)性的特征。說(shuō)明計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表明，這樣的兩個(gè)相干波源的輻射功率有效覆蓋區(qū)如圖所示。8位于A、B

兩點(diǎn)的兩個(gè)波源，振幅相等，頻率都是100赫茲，相位差為，其A、B

相距30m，波速為400m/s，求：A、B

連線(xiàn)之間因相干干涉而靜止的各點(diǎn)的位置。解：例題2：如圖所示取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，AB連線(xiàn)為x軸，在AB間任取一點(diǎn)P點(diǎn)，其坐標(biāo)為x由題知:⑴AB之間9根據(jù)干涉相消條件，可知所以