内容正文:
第三章 第4节 波的干涉
问题导入
在平静的水面上,下落的雨滴激起层层涟漪,形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的?
知识梳理
一、波的叠加
1.波的独立传播:几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播.即各自的波长、频率等保持不变.
2.波的叠加:在几列波重叠的区域里,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时引起的位移的矢量和.
二、波的干涉
1.定义:频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱,这种现象叫作波的干涉。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。
2.发生稳定干涉的条件:频率相同、相位差恒定、振动方向相同。
3.一切波都能发生干涉,干涉是波特有的现象.
★辨析:振动加强点与振动减弱的点
(1)振动加强的点:是指该质点振动的振幅始终增大(等于两列波的振幅之和),不是质点始终处于波峰或波谷,加强点的位移随时间不断变化,有的时刻位移为零。
(2)振动减弱的点:是指该质点振动的振幅始终减小(等于两列波的振幅之差),位移的大小也随时间不断变化,等于两列波分别引起位移的大小之差。如果两列波的振幅相同,则振动减弱点总是处于静止状态,并不振动。
(3)振动加强点和减弱点的判断方法:
①公式法:两个相干波源振动步调一致时,当Δr=k·λ(k=0,1,2,…)时为加强点;当Δr=(2k+1)·λ/2(k=0,1,2,…)时为减弱点。若两波源振动步调相反,则上述结论相反。
②图像法:
i.若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点;
ii.若某点总是波峰与波谷相遇,则为减弱点;
iii.若某点是平衡位置和平衡位置相遇,则让两列波再传播1/4T,看该点是波峰和波峰(波谷与波谷)相遇,还是波峰和波谷相遇,从而判断该点是加强点还是减弱点。
判一判
(1)两列波相叠加就能形成稳定的干涉图样. (×)
(2)在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同,是声波的干涉现象. (×)
(3)两个人一起说话,不会发生干涉现象. (√)
(4)敲击音叉使其发声,然后转动音叉,听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象。(√)
(5)只有频率相同的两列波才可以叠加。(×)
(6)在两列波重叠的区域里,任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍。(×)
重点突破
[例1]如图甲所示,两列相同的波沿一直线相向传播