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 波的叠加 一、波的叠加 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ∩ 光波的叠加 ∩ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 声波的叠加 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.波传播的独立性 两波相遇，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，好像没有遇到过其它波一样。 一、波的叠加 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 两波相遇位移特点 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 在两列波重叠的区域内，介质中的质点同时参与这两列波引起的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时位移的矢量和。 （本质：位移的合成） 2.波的叠加原理 一、波的叠加 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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 一般地说，振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时，情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 加强 减弱 两波源：频率相同、振动方向相同、相差恒定 二、波的干涉 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 干涉图样 用两组同心圆表示从波源发出的两列波的波面，浅色线圆表示波峰，黑线圆表示波谷。浅色线圆与黑线圆间的距离等于半个波长，浅色线与浅色线、黑线与黑线之间的距离等于一个波长。 如果在某一时刻，水面上的某一点（例如图中的M点）是两列波的波峰与波峰相遇，那么经过半个周期，一定是波谷与波谷相遇。在这一点，两列波引起的振动始终是加强的，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。 如果在某一时刻，水面上的某一点（例如图中的N点）是两列波的波峰与波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷与波峰相遇。在这一点，两列波引起的振动始终是相互削弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。如果两列波的振幅相同，质点振动的合振幅就等于零，水面保持平静。 干涉图样的特点： ②振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 ③振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。 ④干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。 ①振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.5λ 5λ 3λ 5λ 二、波的干涉 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ——加强 ——减弱 到两波源的路程差（波程差）△s满足: 若两波源振动情况完全相同 加强点和减弱点的分布规律 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 若两波源振动情况完全相同 5λ 3λ 5λ 3.5λ ——加强 ——减弱 若两波源振动情况完全相反 ——减弱 ——加强 例：如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x= 　 的点，振幅最小的是x= 的点。 4、8 2、6 $