丹江口市物理 第十二章 机械波 第4节 波的干涉3 新人教版选修3-4.ppt

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1、波的干涉波的干涉（一）波的叠加（一）波的叠加波的叠加原理波的叠加原理几列波相遇时几列波相遇时，在它们重叠的区域里，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。时引起的位移的矢量和。几列波相遇时能够保持各自的运动状态，几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，这原理叫做波的独立传播原理继续传播，这原理叫做波的独立传播原理波的独立传播原理波的独立传播原理练习1 1.从一条弦线的两端，各发生一如图甲从一条弦线的两端，各发生一如图甲所示的横脉冲，它们均沿弦线传播，速

2、所示的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播的度相等，传播方向相反，在它们传播的过程中，可能出现的脉冲波形是图乙中过程中，可能出现的脉冲波形是图乙中的（）的（）图甲图乙（二）波的干涉（二）波的干涉一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象（1 1）概念：）概念：频率相同的两列波叠加，使某些区频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做的干涉。开的现象叫做的干涉。实验演示实验演示1 1波的干涉：波的干涉：1

3、1波的干涉：波的干涉：(2)、干涉的解释加强点 如果在某一时刻，在水面上的如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇波峰和波峰、波谷和波谷相相遇波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈振动最激烈.1 1波的干涉：波的干涉：(2)、干涉的解释减弱点如果在某一时刻，在水面上的某一如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列

4、波的波峰和波谷相遇，经点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静于零，水面保持平静 1 1波的干涉：波的干涉：（3 3）干涉图样：）干涉图样：由波的干涉所形成的图样叫做干涉由波的干涉所形成的图样叫做干涉图图样。样。1 1波的干涉：波的干涉：注意：注意：（1）振动加强的区域振动始终加强，）振动加

5、强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱振动减弱的区域振动始终减弱（2）振动加强（减弱）的区域是指）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的时刻变化的练习22如图中如图中s1和和s2是两个是两个相干波源相干波源,以以s1和和s2为圆为圆心的两组同心圆弧分别心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波表示在同一时刻两列波的波峰和波谷的波峰和波谷,实线表示实线表示波峰波峰,虚线表示波谷虚线表示波谷,a、b、c三点中三点中,振动加强的振动加强的点是点是 ,振动减弱的点振动减弱的点是

6、是 ,再过再过1/2周期周期,振振动加强的点是动加强的点是 ,振动振动减弱的点是减弱的点是 .2、产生干涉的条件：（1 1）一切波都能发生干涉，干涉是波特有的）一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象，但两列波相遇叠加不一定能得到稳定现象，但两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样。而要产生稳定的干涉现象形成的干涉图样。而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件。稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件。（我们所说的干涉是指稳定的干涉）（我们所说的干涉是指稳定的干涉）（2 2）两列波两列波产生干涉的条件：产生干涉的条件：a.a.频率必须相等。频率必须相等。b.b.振动方向一致（同

7、类波）振动方向一致（同类波）c.c.相差恒定相差恒定 注：干涉和衍射一样都是波特有的现象注：干涉和衍射一样都是波特有的现象 练习3关于两列波的稳定干涉现象，下列说法关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（正确的是（）A.任意两列波都能产生稳定干涉现象任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同频率一定相同C.在振动减弱的区域，各质点都处于波在振动减弱的区域，各质点都处于波谷谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移在振动加强的区域，有时质点的位移等于零等于零(1)对加强点和减弱点的理解：不能对加强点和减弱点的理解：不能认为加强点

8、的位移始终最大，减弱点认为加强点的位移始终最大，减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为加强点，其实这点也在做振动，的点为加强点，其实这点也在做振动，位移可为零，振幅减小的点位减弱点。位移可为零，振幅减小的点位减弱点。振动加强点和减弱点的判断方法振动加强点和减弱点的判断方法若两个波源的振动频率和振动步调相同若两个波源的振动频率和振动步调相同（1）加强点与两个波源的距离差：）加强点与两个波源的距离差：r=r2-r1=（2k）/2 （k=0,1，2，3）（2）减弱点与两个波源的距离差：）减弱点与两个波源的距离差：r=r2-r1=(2k+1)/2 （k=0,1，2

9、，3）若两个波源的振动频率和振动步调相反，若两个波源的振动频率和振动步调相反，则上述结论刚好相反则上述结论刚好相反(2)条件判断法条件判断法（3）现象判断法：）现象判断法：若某点总是波峰与波峰（或波谷与波若某点总是波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇，该点为加强点；若总是波谷）相遇，该点为加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点峰与波谷相遇，则为减弱点若某点是平衡位置和平衡位置相遇，若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则让两列波再传播则让两列波再传播T4，看改点是波峰，看改点是波峰和波峰（波谷与波谷）相遇，还是波和波峰（波谷与波谷）相遇，还是波峰与波谷相遇，从而判断该点是加强峰与波谷相遇，从而判断该点是加强点还是减弱点。点还是减弱点。小结：1。什么是波的独立性？。什么是波的独立性？2。什么是波的叠加原理？。什么是波的叠加原理？3。什么是波的干涉？。什么是波的干涉？4。干涉加强点和减弱点满足的条。干涉加强点和减弱点满足的条件？件？5。产生稳定干涉的条件是什么？。产生稳定干涉的条件是什么？