2022-2023学年高二物理竞赛课件：干涉条件

干涉条件 26 四月 2023 s1 s2 p r1 r2 在P引起的振动分别为: 合振动 其中： 两个相干波源S1、S2的振动方程分别为： 干涉条件 26 四月 2023 相遇点引起的位相差: （1） 极值条件 极大（加强） 26 四月 2023 （2） 引入波程差概念 d = r2 -r1= kl （加强） d = r2-r1= (2k+1)l /2 （减弱） 极小（减弱） 在两个波源同相时 则 （3）干涉现象是波动特有的性质之一。 26 四月 2023 如图所示，两列平面简谐波为相干波，在两种不同媒质中传播，在两媒质分界面上的p点相遇，波的频率n＝100Hz，振幅A1＝A2＝1.0×10－3m，S1的相位比S2的相位领先p/2，波在媒质1中的波速为u1＝400m·s-1，在媒质2中的波速u2＝500m·s-1，r1＝4.0m，r2＝3.75m，求p点的合振幅。 两波在p点的相位差为 解 例 p点干涉加强 介质1 介质2 p s1 s2 26 四月 2023 驻波(standing wave) : 沿相反方向传播振幅相同的两列相干波相遇迭加会形成一种波形不向前传播的波。 驻波的形成 26 四月 2023 驻波的振幅与位置有关 驻波方程 正向 负向 各质点都在作同频率的简谐运动 x y o 设两列行波分别沿 x 轴正向和反向传播，在 x = 0 处两波初相均为 0： 26 四月 2023 驻波方程 方程不具有(tx/u)的形式，x，t分别在不同的cos因子中，波行不跑动，所以称之为“驻波” X Y 1）驻波波形 t1时刻波形： t2时刻波形： t1 t2 26 四月 2023 驻波方程 2）质点振动方程 X1处质点振动方程： X2处质点振动 方程： 各处质点作振幅不同，但频率相等的谐振动： 26 四月 2023 1. 振幅  波腹(wave loop) ：振幅最大的点。 k = 0, 1, 2, 3…...  波节(wave node) ：始终不动的点。 驻波特点： 相邻波腹之间距离 波节 波腹 y x k = 0, 1, 2, 3…... 相邻波节之间距离 26 四月 2023 两相邻波节间为一段，同一段振动相位相同；相邻段振动相位相反。 波节 波腹 3. 能量 合能流密度为: 平均说来没有能量的传播，但各质元间仍有能量的交换。 利用波腹（波节）间隔可以确定波长。 2. 相位 相位中没有x 坐标，故没有了相位的传播，驻波是分段的振动。 26 四月 2023 能量特征： 能量由中间向两端传，动能→势能。 驻波好似分段的振动，能量并没有传播。能量只是在波节和波腹之间，进行动能和势能的转化。 瞬时位移为0，势能为0，动能最大。 能量由两端向中间传，势能→动能。 $