波的干涉高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

3.4波的干涉波的干涉典型例題波的疊加波的反射規(guī)律：1．入射波波線反射波波線和法線在同一平面內(nèi)．２．反射角等于入射角．

定義：波遇障礙物返回繼續(xù)傳播叫波的反射。｛｛規(guī)律：定義：波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫波的折射。｛波的折射１．入射波波線折射波波線和法線在同一平面內(nèi)．２．｛波的衍射｛定義：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象規(guī)律：波能偏離直線而傳播到直線傳播以外的空間知識(shí)回顧：波的衍射：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：知識(shí)回顧：在平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成了復(fù)雜而美麗的圖案。這種圖案是怎樣產(chǎn)生的？一、波的疊加一、波的疊加1.波的獨(dú)立傳播原理：幾列波相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（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)，好象沒(méi)有遇到過(guò)一樣，互不干擾.2.波疊加原理：

在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。一、波的疊加二、波的干涉

現(xiàn)象：

兩列頻率相同的水波相遇后，在它們重疊的區(qū)域里出現(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)域和激烈振動(dòng)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)。二、波的干涉1.波的干涉：頻率相同,振動(dòng)方向相同,相位差恒定的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。水波干涉圖樣水波干涉俯視圖樣

注意：波的干涉是波的疊加的特殊情形，一切波都能發(fā)生干涉，干涉和衍射都是波的特有現(xiàn)象。(1)兩波源的頻率相同。(2)振動(dòng)方向相同。(3)相位差恒定。2、產(chǎn)生干涉圖樣的條件3、干涉加強(qiáng)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。S1S24、干涉減弱的解釋：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)始終是減弱的，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)的振幅就等于零，水面保持平靜S1S2

5、干涉加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位置：P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。

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)的奇數(shù)倍。

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。波峰與波峰相遇,振動(dòng)加強(qiáng)波谷與波谷相遇,振動(dòng)加強(qiáng)波峰與波谷相遇,振動(dòng)減弱小結(jié)：1．波的疊加(1)波的獨(dú)立傳播：兩列波在彼此相遇并穿過(guò)后，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播。(2)波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。小結(jié)：2．波的干涉(1)定義：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱的現(xiàn)象。(2)穩(wěn)定干涉條件①兩列波的頻率必須相同。②兩個(gè)波源的相位差必須保持不變。(3)一切波都能夠發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。練一練：1.3.4-6表示兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。（1）描述一個(gè)周期內(nèi)M、N兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。（2）用空心小圓圈把半個(gè)周期后圖中具有最大正位移的點(diǎn)標(biāo)出來(lái)，用實(shí)心小圓點(diǎn)把半個(gè)周期后圖中具有最大負(fù)位移的點(diǎn)標(biāo)出來(lái)。（3）把圖中比較“平靜”的地方用虛線標(biāo)出來(lái)練一練：2.在圖3.4-6所描述的時(shí)刻，M是波峰與波峰相遇的點(diǎn)，是凸起最高的位置之一。（1）隨著時(shí)間的推移，這個(gè)凸起最高的位置在向哪個(gè)方向移動(dòng)？是不是M質(zhì)點(diǎn)在向那個(gè)方向遷移？M質(zhì)點(diǎn)在哪個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)？（2）指出圖中哪個(gè)位置是凹下最低的位置（只需指出一個(gè)）。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)凹下最低的位置在向哪個(gè)方向移動(dòng)？（3）由圖中時(shí)刻經(jīng)過(guò)0.25T時(shí)，M質(zhì)點(diǎn)的位移有什么特點(diǎn)？練一練：3.消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題，內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都會(huì)發(fā)出噪聲，圖3.4-7所示的消聲器可以用來(lái)削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。波長(zhǎng)為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達(dá)a處時(shí)，分成上下兩束波，這兩束聲波在b處相遇時(shí)可削弱噪聲。試說(shuō)明該消聲器的工作原理及要達(dá)到良好的消聲效果必須滿足的條件。練一練：4.波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為