大學物理波的干涉和衍射PPT學習教案

1、會計學1大學物理波的干涉和衍射大學物理波的干涉和衍射 惠更斯原理解釋衍射現象惠更斯原理解釋衍射現象第1頁/共8頁二二、疊加原理疊加原理波傳播的獨立性波傳播的獨立性疊加原理疊加原理當幾列波在傳播過程中在某一區(qū)域相遇后再行分開，各波的傳播情況與未相遇一樣，仍保持它們各自的頻率、波長、振動方向等特性繼續(xù)沿原來的傳播方向前進。當幾列波在傳播過程中在某一區(qū)域相遇后再行分開，各波的傳播情況與未相遇一樣，仍保持它們各自的頻率、波長、振動方向等特性繼續(xù)沿原來的傳播方向前進。 在波相遇區(qū)域內，任一質點的振動，為各波單獨存在時所引起的振動的合振動。在波相遇區(qū)域內，任一質點的振動，為各波單獨存在時所引起的振動的合振

2、動。v1v221yyy注意注意波的疊加原理僅適用于線性波的問題波的疊加原理僅適用于線性波的問題 第2頁/共8頁)cos(1101tAy)2cos(1111rtAy2cos212122122212rrAAAAA)cos(21tAyyy根據疊加原理可知，根據疊加原理可知，P 點處振動方程為點處振動方程為1r2r1S2SS1S2)2cos(2222rtAy合振動的振幅合振動的振幅)cos(2202tAyPPP 點處波的強度點處波的強度三三、波的干涉波的干涉相干條件相干條件: :頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。cos22121IIIII第3頁/共8頁, 2 ,

3、1 , 022)(1212kkrr2121max21max2IIIIIAAA, 2 , 1 , 0 ) 12(2)(1212kkrr2121min21min2|IIIIIAAA12122)(rr 相位差相位差當當干涉相長干涉相長當當干涉相消干涉相消 空間點振動的情況分析空間點振動的情況分析第4頁/共8頁討論討論, 2 , 1 , 0,21kkrr21干涉相長干涉相長若若若若AAA21, 2 , 1 , 0,2) 12(21kkrr干涉相消干涉相消00minminIA0maxmax42IIAA干涉相長干涉相長干涉相消干涉相消從能量上看，當兩相干波發(fā)生干涉時，在兩波交疊的區(qū)，合成波在空間各處的強度

4、從能量上看，當兩相干波發(fā)生干涉時，在兩波交疊的區(qū)，合成波在空間各處的強度并不等于兩個分波強度之和并不等于兩個分波強度之和，而是發(fā)生重新分布。這種新的強度分布是時間上穩(wěn)定的、空間上強弱相間具有周期性的一種分布。，而是發(fā)生重新分布。這種新的強度分布是時間上穩(wěn)定的、空間上強弱相間具有周期性的一種分布。第5頁/共8頁A、B 為兩相干波源，距離為為兩相干波源，距離為 30 m ，振幅振幅相同，相同， 相同，初相差為相同，初相差為 , ,u = 400 m/s, ,f =100 Hz 。例例A、B 連線上因干涉而靜止的各點位置。連線上因干涉而靜止的各點位置。求求m 3012rr解解BAP30mm 4fu141630422（P 在在A 左側）左側）（P 在在B 右側）右側）maxII ( (即在兩側干涉相長，不會出現靜止點即在兩側干涉相長，不會出現靜止點) )r1r2P 在在A、B 中間中間12rr 11212302rrrr第6頁/共8頁2 114r ) 12(k干涉相消干涉相消) 12(141kr7, 2