2022年第四节惠更斯原理波的干涉.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 多练出技巧 巧思出硕果其次次课：2 学时1 题目： 9.4 惠更斯原理波的干涉9.5 驻波2 目的：1 明白惠更斯原理；2 懂得波的叠加原理和波的干涉； 懂得波的相干条件, 把握干涉加强与减弱的条件；明白驻波现象及其应用；一、引入课题：二、讲授新课：9.4 惠更斯原理 波的干涉一、惠更斯原理 Huygens principle波在传播过程中,由于某些缘由,其传播方向、频率和振幅有可能转变；和各向同性、匀称、无限媒质中一维简谐波的情形不尽相同；惠更斯原理 惠更斯作图法 给出的方法是一种处理波传播方向的普遍方法；1 惠更斯原理媒质中波传到的各点,都

2、可看作开头发射子波wavelet次级波 的子波源,这些子波源可以看作是点波源,在以后的任一时刻的波前就是这些子波面的包络 面；2 应用：已知 t 时刻的波面t + t 时刻的波面,从而可得出波的传播方向；例：下图中媒质匀称且各向同性,各子波都是以波速 u 向外扩展的球面波； 介质中波动传播到的各点, 都可视为发射子波的波源, 在其后任一时刻, 这些波的包络就是新的波前；这一规律称为惠更斯原理；t + t名师归纳总结 t 时刻波面t+ t 时刻波面tu t第 1 页,共 5 页波传播方向- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 多练出技巧 巧思出硕果二、波的叠加

3、原理1 波的独立传播原理媒质中有几列波同时在传播时,所发生的波的相遇满意下面规律；媒质中同时有几列波时,每列波都将保持自己原有的特性 传播方向、振动方向、频率等 传播,而不受其它波的影响,和其它波不存在一样；.两不同外形的正 向上 脉冲实例：两脉冲一正一负 ,且位置重合时互 为镜象红绿光束空间交叉相遇 红是红、绿是绿, 听乐队演奏 仍可辨出不同乐器的音色、旋律 空中无线电波许多 仍能分别接收各个电台 2 波的叠加原理 superposition principle of wave （1）当几列波在同一介质中传播时,在其相遇区域内,任一点的振动为各个波名师归纳总结 - - - - - - -第

4、2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 多练出技巧 巧思出硕果单独存在时在该点引起振动的矢量和；（2）相遇后,各列波仍保持原有的特性 频率、波长、振动方向等 不变,根据 原先的方向连续前进,就像没有遇到其它的波一样；三、波的干涉1.干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差 恒定或相位相同的波源发出的两列波,在它们相遇区域内,某些点处的振动始终加强,S1微小而在另一些点处的振动始终减弱,在空间形成一幅稳固的强度分布图样,这一现象S2极大称为波的干涉；2 波的相干条件 coherent condition 1）频率相同；2）振动方向平行；t2tt122s1r2rP

5、*3）相位相同或相位差恒定；3 波源振动y 20A 20cosy20A 20cost2s2y 1A 1cos2r 1点 P 的两个分振动A 2cos2r 2y2两列波在 P 点引起的分振动的相位差122r 2r 1P 点的合振动为名师归纳总结 争论：21ypr2y 1py 2pAcost第 3 页,共 5 页A2 A 12 A 22A A 2cos0,1,2,2r 12 k1. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - cos1多练出技巧A 1巧思出硕果干涉加强AA 22. cos212r2r 12k1 k0,1, 2,A 2干涉减弱1AA 1如：12两个波源

6、发出的波到达P 点的路程 r1 和 r2 之差称为波程差1当波程差r 2r 1k k0,1,2,AA 1A 2振动加强2当波程差r2r 12k1k0,1,2,2AA 1A 2振动减弱例 9-3 如下列图,设平面横波I 沿 BP 方向传播,它在B 点的振动方程y 10.3 102cos2 m,平面横波 II 沿 CP 方向传播,它在C 点的振动方程,y 20.4 102cos2 tm,P 点与 B 点相距 0.4m,与 C 点相距 0.45m；波速为 0.20m s-1；试求1两列波传到 P 点的相位差；2在 P 点合振动的振幅；已知：r 10.4m2r.0 45mB 2rr2P u0.20ms-1C y 10.3 102cos2 my 20.4 102cos2 tm求： 1） ？2）A？解： 1两列波同方向、同频率,其频率名师归纳总结 波长22s 211s1第 4 页,共 5 页u0.20 m 10.20m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 多练出技巧 巧思出硕果两列波在 P 点引起分振动的相位差212 r2r 12 0.450.4020.202两列波在 P 点合振动的振幅名师归纳总结 A2 A 12 A 22A A 2cos.031022 0 . 41022m0 .5102m第 5 页,共 5 页- - - - - - -