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

3.4波的干涉 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？ 问题 两列波相向而行，相遇时会出现什么现象呢？ 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，好像没有遇到过其他波一样互不干扰。 波的叠加 x1 0 t x2 0 t x 0 t 问：振动加强点一直处于波峰吗？ 振动加强点不是一直处于波峰位置，该加强点在振动，有时在平衡位置，有时在波谷，只是振幅比单列波引起的振幅大 波的叠加 频率相同 x1 0 t x2 0 t x 0 t 问：振动减弱点一直处于波谷或平衡位置吗？ 振动减弱点不是一直处于波谷位置，该减弱点在振动，有时在平衡位置，有时在波谷，只是振幅比单列波引起的振幅小 频率相同 x1 0 t x2 0 t x 0 t 如果两振源振幅相同，则振动减弱点一直处于平衡位置，一动不动，合振动的振幅为0 频率相同 波的叠加 2.波的叠加原理 当几列波在传播过程中相遇时，相遇区域每一点的振动等于各列波单独传播时在该点引起的振动的矢量和。本质：位移的合成 1.波传播的独立性 保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变， 例1.从一条弦线的两端，各发生一如图甲所示的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播的过程中，可能出现的脉冲波形是图乙中的（ ） 图甲 图乙 ABD 波的叠加 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？ 波的干涉 1、定义：频率相同,振动方向相同,相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。 振动加强 振动加强 振动减弱 振动减弱 Ｓ1 Ｓ2 (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。 1.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,……） 波的干涉 注意： 2 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． 3 振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅加大（减小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的． 波的干涉 例2、如图所示，MN是水池的边缘，S1和S2是水池中两个振动情况完全相同的相干波源，它们激起的水波波长为2 m，S1和S2连线垂直于MN，它们与MN的距离分别是8 m和3 m，设MN足够长，则在水池边界MN上有几处水面是平静的(　　) A．1处 B．3处 C．5处 D．无数处 C 例3.如图所示，湖面上有一个半径为45m的圆周，AB是它的直径，在圆心O和圆周上的A点分别装有同样的振动源，其波在湖面上传播的波长是10m，若一只小船在B处恰好感觉不到振动，它沿圆周慢慢向A划行，在到达A之前的过程中还有几次感觉不到振动（ ） A．8次 B．9次 C．2次 D．5次 A Lavf58.51.100 Lavf58.12.100 解析：水池边界MN上任一点P到S1、S2的距离PS1、PS2之差Δx小于等于S1S2，如图所示。因此Δx的范围是0＜Δx≤5 m，λ＝2 m，eq \f(λ,2)＝1 m，因此在Δx的范围内振动减弱点能取到3个，而根据对称可知，1 m和3 m这两个距离之差应是分别为两个，故共有5点。 $