3.4波的干涉—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件+素材

3.4波的干涉 第三章 机械波 一、波的叠加 1、波传播的独立性 几列波相遇之后， 仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样互不干扰. 在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和． 2、波的叠加原理 2、相遇时刻 3、相遇过程 4、相遇后 1、相遇前 水波干涉图样 水波干涉俯视图样 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，而且振动加强和减弱的区域互相间隔,这种现象叫做波的干涉.所形成的图样叫做干涉图样。 二 、波的干涉 1、波的干涉 在某一时刻，水面上的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，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的最强点，质点的振动最激烈。 在某一时刻，在水面上的某一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遇，在这一点，两列波引起的振动始终是最弱的，质点振动的振幅等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于零，水面保持平静． （1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱． （2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的． P点是振动加强点的条件是： P点是振动减弱点的条件是： 解释：设AC=BP，当B波源产生波峰时，A波源也同时产生波峰。当B波的某一波峰恰传到P点时，A波同时产生的那一波峰刚传到C点。如果CP=nλ，则A波传到P点的也恰好是一个波峰，则P点是波峰和波峰叠加，P点是振动加强点。如果CP=(2n-1)λ/2，则A波传到P点的是波谷，则P点是波峰和波谷叠加，P点是振动减弱点。 2、最强点和最弱点的条件 如图A、B是两个振动情况相同的波源，点P到A、B距离分别是S1 和S2 ，则： 3、产生干涉的必要条件： 注意：虽然干涉是波的叠加的结果，但叠加未必都产生干涉现象。 声波也能发生干涉。 不仅水波和声波能发生一干涉，一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。 两列波的频率相同，两列波的相位差保持不变。 1、图示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、c、e共线，b、d、f共线，下列说法正确的是 A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间 C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D.经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰 AD 2、如图所示为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播.质点M位于x＝0.2 m处，则下列说法正确的是 A.这两列波会发生干涉现象 B.M点是振动加强点，所以其位移总是最大 C.此时M点位移为零，故M点是振动减弱点 D.由图示时刻开始，再经过 甲波周期，M点将位于波谷 E.M点将做振幅为30 cm的简谐振动 ADE 3、如图 (a)，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2).两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示.两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为_____m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互______(填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互______(填“加强”或“减弱”). 加强 2 减弱 解析　由几何关系可知两波源到A点的距离为AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以两波的路程差为2 m；同理可得，BS1－BS2＝0，为波长的整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点振动减弱；两波源到C点的路程差为Δx＝CS1－CS2＝1 m，波长λ＝vT＝2 m，所以C点振动加强. Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$