山東省成武一中高中物理波的干涉課件新人教版選修

1、第六節(jié)第六節(jié) 波的干涉波的干涉一一 波的疊加原理波的疊加原理1 1、波傳播的獨(dú)立性、波傳播的獨(dú)立性 幾列波相遇之后，幾列波相遇之后， 仍然仍然保持它們各自原有的特征保持它們各自原有的特征（頻（頻、波長、振幅、振動、波長、振幅、振動方向等）不變，并按照原來方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒有的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒有遇到過其他波一樣遇到過其他波一樣. .紅綠光束空間交叉相遇紅綠光束空間交叉相遇 ( (紅是紅、綠是綠，紅是紅、綠是綠，)聽樂隊演奏聽樂隊演奏 ( (仍可辨出不同樂器的音色、仍可辨出不同樂器的音色、旋律旋律) )空中無線電波很多空中無線電波很多 ( (仍能分別接收各個電臺仍能

2、分別接收各個電臺) )2 2、疊加原理、疊加原理 在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動，在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動，為各列波單獨(dú)存在時在該點(diǎn)所引起為各列波單獨(dú)存在時在該點(diǎn)所引起的振動位移的矢量和的振動位移的矢量和. . 當(dāng)波峰與波峰、波谷當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇時振動加強(qiáng)。與波谷相遇時振動加強(qiáng)。 當(dāng)波峰與波谷當(dāng)波峰與波谷相遇時振動減弱。相遇時振動減弱。 加強(qiáng)加強(qiáng):兩列波引起的兩列波引起的振動方向始終振動方向始終相同相同。 減弱：兩列波引起的減弱：兩列波引起的振動方向始終振動方向始終相反相反。頻率相同頻率相同的兩列波疊加的兩列波疊加實驗演示兩個波源傳過來的兩個波源傳過來的波都要引起介質(zhì)質(zhì)波都要引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)

3、振動，為什么有點(diǎn)振動，為什么有的點(diǎn)的振幅很大，的點(diǎn)的振幅很大，而另一些點(diǎn)的振幅而另一些點(diǎn)的振幅卻幾乎為零呢？卻幾乎為零呢？實驗的抽象描述二二 波的干涉波的干涉 （一）（一） 波的干涉波的干涉 頻率相同的兩列波疊加，使頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動某些區(qū)域的振動始終始終加強(qiáng)，某些加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動區(qū)域的振動始終始終減弱，并且振動減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。圖樣叫做干涉圖樣。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)： 1、兩列頻率相同的波疊加，振動加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動減弱

4、點(diǎn)始終減弱。 2、振動加強(qiáng)點(diǎn)和振動減弱點(diǎn)是間隔出現(xiàn)的。（二）干涉圖樣的特點(diǎn)：（二）干涉圖樣的特點(diǎn)： 3、振動加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，不是位移始終最大。 4、干涉圖樣中，不只有振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動減弱的質(zhì)點(diǎn)。三三 產(chǎn)生干涉的產(chǎn)生干涉的 必要條件：必要條件：兩波源的頻率相同。兩波源的頻率相同。1 1、若兩波源振動情況、若兩波源振動情況完全相同完全相同四四 加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律分布規(guī)律12a1a2a3a4b1b2b3b4ns 2) 12(ns加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :l若兩波源振動情況若兩波源振動情況完全相同完全相同2

5、 2、若兩波源振動情況、若兩波源振動情況完全相反完全相反四四 加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的分布規(guī)律分布規(guī)律12a1a2a3a4b1b2b3b4ns 2) 12(ns減弱減弱加強(qiáng)加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :l若兩波源振動情況若兩波源振動情況完全相反完全相反ns 2) 12(ns加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :l若兩波源振動情況若兩波源振動情況完全相同完全相同ns 2) 12(ns減弱減弱加強(qiáng)加強(qiáng)到兩波源的路程差（波程差）到兩波源的路程差（波程差）s s滿足滿足: :l若兩波源振動情況若兩波

6、源振動情況完全相反完全相反1、不同頻率的兩列波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象不同頻率的兩列波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 2、振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動減弱的質(zhì)點(diǎn)交振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動減弱的質(zhì)點(diǎn)交替出現(xiàn)替出現(xiàn)3、干涉圖樣中，只有振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和干涉圖樣中，只有振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動減弱的質(zhì)點(diǎn)振動減弱的質(zhì)點(diǎn)4、振動減弱質(zhì)點(diǎn)的位移一定小于振動加振動減弱質(zhì)點(diǎn)的位移一定小于振動加強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)的位移強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)的位移判斷正誤判斷正誤 例例1 1. 如圖所示兩列波相向傳播，如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它們相遇時在圖所示的甲、乙、丙、丁當(dāng)它們相遇時在圖所示的甲、乙、丙、丁中，可能的是中，可能的是 ( )A A圖乙、丙圖乙、丙 B B圖甲、乙圖甲、乙C C

7、圖乙、丙、丁圖乙、丙、丁 D D圖甲、乙圖甲、乙A甲乙丙丁 例例2 2如圖所示，兩列簡諧波均沿如圖所示，兩列簡諧波均沿x x軸傳播，傳播速度的大小相軸傳播，傳播速度的大小相 等，其中一等，其中一列沿列沿x x方向傳播方向傳播( (圖中實線所示圖中實線所示) )，一列沿，一列沿負(fù)負(fù)x x方向傳播方向傳播( (圖中虛線所示圖中虛線所示) )，這兩列波，這兩列波的頻率相同，振動方向均沿的頻率相同，振動方向均沿y y軸，則圖中軸，則圖中x=1x=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8各點(diǎn)中振幅各點(diǎn)中振幅最大的是最大的是x=x= 的點(diǎn)，振幅最小的是的點(diǎn)，振幅最小的是x=x= 的點(diǎn)。的

8、點(diǎn)。4、82、6 例例3 3如圖所示，在如圖所示，在x x軸上的軸上的P P、Q Q兩點(diǎn)位置上有兩個頻率相同、振兩點(diǎn)位置上有兩個頻率相同、振動方向也相同的相干波源，它們動方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長是激起的機(jī)械波長是2m2m，P P、Q Q兩點(diǎn)兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是的橫坐標(biāo)分別是xpxp=1m=1m，xQ=6mxQ=6m，那么在那么在y y軸上從軸上從-+的位置上的位置上會出現(xiàn)振動減弱的區(qū)域有多少個會出現(xiàn)振動減弱的區(qū)域有多少個? ?5個個 例例4 4如右圖所示，在同一均如右圖所示，在同一均勻介質(zhì)中，有勻介質(zhì)中，有S S1 1、S S2 2兩個完全兩個完全相同的波源相同的波源S S1 1、S S2 2之間相距兩之間相距兩個波長。點(diǎn)個波長。點(diǎn)B B為為S S1 1、S S2