3.4 机械波的干涉 课件-2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

第三章 机械波 第四节 机械振动的干涉 选修系列 美丽的涟漪 扩散之后是否互不影响？ 绳上的质点 A 和 N 在两列波相遇时同时受到了两列波的影响。在相遇之后两波继续按相遇前的规律传播。波具有独立传播的现象。 一、机械波的叠加 两个波峰（半波长）在 A 点相遇 振幅加强 一个波峰与一个波谷（半波长）在 N 点相遇 振幅减弱 A N 一、机械波的叠加 两个同调波在 A 点相遇 A N 振幅加强 两个反调波在 N 点相遇 振幅减弱 由此可知，介质中质点的位移是两列波分别引起的位移的矢量和，这种现象称为波的叠加 不断增加波的长度重复上述模拟，结果应该是一样的。 二、机械波的干涉 一维空间下。两列振动情况相同的波产生的波在某区域相遇时，振动加强和减弱区域相互间隔，且分布稳定。 二维平面下是否也满足这样的结果呢？ 二、机械波的干涉 两列振动情况相同的波源产生的波在某区域相遇时，振动加强和减弱区域相互间隔，且分布稳定，这样的现象称为波的干涉 振动减弱区域 振动增强区域 干涉演示 请点击超链接 产生干涉的条件是什么？ 二、机械波的干涉 频率相同，振幅相同的同调波叠加 振动加强的振幅为2A 振动减弱的振幅为0（停止振动） 产生干涉 频率相同，振幅不相同的同调波叠加 振动加强的振幅为|A1 | + | A2| 振动减弱的振幅为|A1 -A2| （依旧振动） 产生干涉 二、机械波的干涉 当频率不相同波叠加 不存在干涉 振动加强和振动减弱的区域是不稳定 二、机械波的干涉 形成稳定干涉图样的条件 两波源的频率相同 振动方向相同（不要求） 相位差恒定（不要求） 振幅不一定相同 相干波源 表现为振动加强和振动减弱的区域是稳定分布 示例1 高考真题 波源Ⅰ、Ⅱ在水槽中形成的波形如图所示，其中实线为波峰，虚线为波谷，则 （ ） （A）a是振动始终加强的点 （B）b是振动始终加强的点 （C）a和b都是振动始终加强的点 （D）a和b都不是振动始终加强的点  D b a Ⅰ Ⅱ 二、机械波的干涉 振动加强点始终处于波峰吗？ 提问 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。 三、干涉加强点和减弱点的分布规律（提升） 相干波源的情况下 S1 S2 A L1 L2 若某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。 则该点振动加强 三、干涉加强点和减弱点的分布规律（提升） 相干波源的情况下 S1 S2 B L1 L2 若某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奇数倍。 则该点振动减弱 三、干涉加强点和减弱点的分布规律（提升） 消声管原理示意图 A B 噪声来自于同一个波源，故属于相干波。 如调整半圆的直径合适，使得半圆的弧长和直径的路程之差恰好等于半波长的奇数倍，两列声波将处于振动减弱处。 两路声波会互相抵消。从而降低了噪声。 示例2 课后习题 如图所示，两列振幅均为2.0cm的横波均沿x轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿x轴正方向传播（图中实线所示），一列沿x轴负方向传播（图中虚线所示）。这两列波的频率相等，振幅相等，振动方向均沿y轴，在图示时刻，平衡位置位于x=1cm，2cm，3cm，4cm，5cm，6cm，7cm，8cm 处的各质点中， （1）振幅最大的质点有哪些？振幅为多大？ （2）振幅最小的质点有哪些？ 三、干涉加强点和减弱点的分布规律（提升） x=4cm，8cm，振幅4cm x=2cm，6cm 示例3 2022嘉定一模 如图所示，图a为利用发波水槽得到的水面波形图，这是波的________现象；用实线表示波峰，虚线表示波谷，波的图样如图 b 所示，C 点为 AB 连线的中点。则图示时刻 C 点的振动方向________（选填“向上”或“向下 ”） 三、干涉加强点和减弱点的分布规律（提升） 图a 图b 干涉 向下 课堂小结 波的叠加 波的干涉 波具有独立传播的现象 两列相干波，在相遇时，振动加强和减弱区域相互间隔，且分布稳定，这样的现象称为波的干涉。 波的干涉是波的叠加的特殊情形，一切波都能发生干涉，反射、折射、干涉和衍射都是波的特有现象（包括机械波和电磁波）。 课堂作业 作业16 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili