高二物理競賽波的干涉 課件

頻率相同、振動(dòng)方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時(shí)，使某些地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，而使另一些地方振動(dòng)始終減弱的現(xiàn)象——波的干涉現(xiàn)象二.波的干涉相干波點(diǎn)P

的兩個(gè)分振動(dòng)*討論1)合振動(dòng)的振幅（波的強(qiáng)度）在空間各點(diǎn)的分布隨位置而變，但是穩(wěn)定的。其他振動(dòng)始終加強(qiáng)振動(dòng)始終減弱2)波程差若則振動(dòng)始終減弱振動(dòng)始終加強(qiáng)其他3)討論例1

如圖所示，A、B兩點(diǎn)為同一介質(zhì)中兩相干波源。其振幅皆為5cm，頻率皆為100Hz，但當(dāng)點(diǎn)A為波峰時(shí)，點(diǎn)B為波谷。設(shè)波速為10m/s，試寫出由A、B發(fā)出的兩列波傳到點(diǎn)P

時(shí)干涉的結(jié)果。解:15m20mABP設(shè)A

的相位較B

超前，則點(diǎn)P合振幅三.駐波1.產(chǎn)生：振幅、傳播速度都相同的兩列相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而形成的一種特殊的干涉現(xiàn)象。

設(shè)兩列簡諧波：簡諧運(yùn)動(dòng)振幅各質(zhì)元均作同頻率的、不同振幅（坐標(biāo)的函數(shù)）的簡諧振動(dòng)2.推導(dǎo)駐波方程駐波表達(dá)式中x

和t

分別出現(xiàn)在兩個(gè)因子中，并不表現(xiàn)為(t–x/u)或(t+x/u)的形式，所以它不是一個(gè)行波表達(dá)式，而實(shí)際上是一個(gè)振動(dòng)表達(dá)式。討論3.駐波的特點(diǎn)(1)振幅：與它們所在位置x

有關(guān)，而與時(shí)間t

無關(guān)。波腹：振幅最大值(等于2A)處波節(jié)：振幅的最小值(等于零)處相鄰兩波腹間的距離為半波長。相鄰兩波節(jié)間的距離為半波長。結(jié)論：只要測定兩個(gè)相鄰波節(jié)(或波腹)之間的距離，就可以確定原來兩個(gè)波的波長。因此，我們常可利用駐波來測定波長。(2)相位：在駐波表達(dá)式中，因子與質(zhì)元的位置無關(guān)，只與時(shí)間t

有關(guān)，是否在任一時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)都具有相同的相位，所有質(zhì)點(diǎn)都同步振動(dòng)的呢？否。因?yàn)橐蜃?/p>

在波節(jié)處為零，在波節(jié)兩邊符號(hào)相反。問題為波節(jié)例結(jié)論：在駐波中，兩相鄰波節(jié)間各質(zhì)元具有相同的相位；在同一波節(jié)兩側(cè)的各質(zhì)元，其振動(dòng)相位相反，即在波節(jié)處產(chǎn)生

的相位躍變。4.半波損失利用反射波和入射波的疊加來形成駐波。(1)當(dāng)入射波垂直入射到界面，且界面為固定端(其位移始終為零)時(shí)，端點(diǎn)處一定為波節(jié)

——由振動(dòng)合成可知，入射波與反射波在端點(diǎn)的振動(dòng)相差一定是。說明入射波在固定端反射時(shí)其相位有的突變，它相當(dāng)于半個(gè)波長的波程差。入射波反射時(shí)發(fā)生相位突變的現(xiàn)象叫半波損失(2)當(dāng)界面為自由端時(shí)，該處出現(xiàn)波腹，入射波和反射波同相，說明反射時(shí)沒有相位突變，不產(chǎn)生半波損失。一般情況下，入射波在兩種介質(zhì)的分界面上反射時(shí)是否產(chǎn)生半波損失，取決于介質(zhì)的密度與波速之乘積：

相對(duì)較大的稱為波密介