3.4波的干涉 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

波的干涉 知识点： 1、波的叠加原理 2、波的干涉图示分析 3、加强点或减弱点的分布规律 快做笔记！ 波的干涉 一、波的叠加 1.波传播的独立性：几列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响。 2.波的叠加原理:在它们重叠的区域里，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。 3.每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。 波的叠加演示实验 典例：（多选）两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则（　　） BD 两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。 问题探究 水波干涉图样 水波干涉俯视图样 1. 定义：频率相同,振动方向相同,相位差恒定的两列波叠加，使某些区域 的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的 区域互相间隔这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做干涉图样。 二、波的干涉 形成稳定干涉图样的条件 (1)两波源的频率相同。（必要条件） (2)相位差恒定。（必要条件） (3)振动方向相同。 注意：波的干涉是波的叠加的特殊情形，一切波都能发生干涉，干涉和衍射都是波的特有现象。 振动加强 振动加强 振动减弱 3.干涉现象的解释 二、波的干涉 振动减弱 Ｓ1 Ｓ2 a1 a2 a4 b1 b2 b3 b4 a3 干涉图样 把振动最强的质点连起来，为振动加强区； 振动最弱的质点连起来，为振动减弱区。 强区和弱区是相互隔开，强弱相间的 例2：(多选)如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，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和减弱之间 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 解析：a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱点，A正确；e点位于加强点的连线上，为加强点。f点位于减弱点的连线上，为减弱点，B错误；相干波源产生的波的干涉是稳定的，加强点与减弱点不会随时间变化，C错误；因形成干涉图样的质点也在不停地做周期性振动，经半个周期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，D正确。 AD ①若P点为振动加强点： （n = 0,1,2,……） 则有P点到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍或半个波长的偶数倍。 加强点和减弱点的分布规律（两波源的相位相同） ②若P点为振动减弱点： 则有P点到两列波的波源的距离差等于半个波长的奇数倍。 （n = 0,1,2,……） 若两波源振动步调相反（反相），则上述结论相反 1. 如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个 波源，其简谐运动表达式均为x=0.1sin 20πt（m），形成的机械 波的波速都是10 m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为 4 m和5 m。则（　　 ） A.波的周期为0.2 s B.波的波长为2 m C.P点一定是振动加强点 D.P点可能是振动减弱点 C 【解析】　A错：设简谐波的波速为v，周期为T，由题意知：T= = s=0.1 s。 B错：根据v= ，可得λ=vT=10×0.1 m=1 m。 C对，D错：根据题意，P点到A、B两个波源的路程差Δs=5 m-4 m=1 m=λ，所以P点的振动加强。 A．加强、加强 B．减弱、减弱 C．加强、减弱 D．减弱、加强 B 制作人：方朝阳 Lavf57.62.100 Lavf58.12.100 $