55波的干涉課件

名人名言

生命有如鐵砧，愈被敲打，愈能發(fā)出火花。

——伽利略

多列波在空間相遇，在相遇區(qū)域出現(xiàn)什么現(xiàn)象？遵循什么規(guī)律？多列波在空間相遇遵循波的迭加原理

表明：復(fù)雜的波可分解為多個(gè)簡(jiǎn)諧波的組合。同頻率不同振幅的兩個(gè)波的疊加頻率比為2:1的兩個(gè)等幅波的疊加一個(gè)高頻波和一個(gè)低頻波的疊加頻率相近的兩列等幅波的疊加二波的干涉

（一）

波的干涉現(xiàn)象1波的干涉

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在相遇時(shí)，在相遇區(qū)域，出現(xiàn)某些地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些地方振動(dòng)始終減弱現(xiàn)象，叫波的干涉。

2

相干波頻率相同，振動(dòng)方向平行，相位相同或相位差恒定的兩列波叫相干波。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叫相干波。

3相干波源產(chǎn)生相干波的波源叫相干波源。（二）波的干涉定量分析

1相干波源設(shè)兩個(gè)相干波源s1

、s2

的振動(dòng)方程分別為：

y

10=A1cos（ωt+1）

y

20=A2cos（ωt+2）

S1r1S2r

2P式中：A

是合振動(dòng)的振幅；

是合振動(dòng)的初相位。

4

相遇點(diǎn)的合振幅可以證明，合振幅為：

A=√A12

+A22+2A1A2

cos[2

-1

-2(r2

–r1)/

]式中：r2–r1是兩波源到相遇點(diǎn)距離之差叫波程差。

是相干波的波長(zhǎng)。

式子表明：相遇點(diǎn)合振動(dòng)的振幅由分振動(dòng)的初相、振幅和波程差確定。

5

相遇點(diǎn)的初相位可以證明，合振動(dòng)的初相位為：

tg

φ=(A1sin

1

+A

2sin

2)/(A1cos

1+

A2

cos

2)式中：

1

=

1

-

r1

λ

2

=

2-

r2

λ

式子表明：相遇點(diǎn)合振動(dòng)的初相由分振動(dòng)初相和波程

r確定。

結(jié)論：兩相干波相遇區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)都作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。雖然各點(diǎn)振幅和初相位不同，但都有確定值，因此，相遇區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的振動(dòng)是穩(wěn)定的。

6討論

1）

若

2

-

1

-

2

(

r2

–r1)/

=±

2k

π

k=0、1、2、3……

則有：A

=A1+A2

式子表明：當(dāng)分振動(dòng)相位差是π的偶數(shù)倍時(shí)，合振動(dòng)振幅是分振動(dòng)振幅之和，干涉結(jié)果為振動(dòng)加強(qiáng)。2）若

2

-

1

-

2

(

r2

–r1)/

=±

（2k+1）π

k=0、1、2、3……

則有：

A

=∣A1—A2∣

r2–r1=±（2k+1）/2

k=0、1、2、3……

有：

A

=∣A1—A2∣

式子表明：兩個(gè)相干波源初相位相同時(shí)，波程差是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的點(diǎn)，振動(dòng)相互削弱。