2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：波動光學(xué)課件

波動光學(xué)課件16-1設(shè)S1和S2為兩相干波源，相距l(xiāng)/4,S1的相位比S2

的相位超前π/2。若兩波在S1

、S2

連線方向上的強度相同均為I0

，且不隨距離變化，問S1

、S2連線上在S1外側(cè)各點的合成波的強度如何?又在S2外側(cè)各點的強度如何?目錄結(jié)束=π=4llπ2π2=0I0在S1外側(cè)無波傳播在S2外側(cè)各點rΔ2l=jπ2r1j2j1rΔ2l=jπ2r1j1j2=0=π2π2=A02A干涉加強解：在S1外側(cè)各點=I04I目錄結(jié)束16-2同一介質(zhì)中的兩個波源位于A、B兩點，其振幅相等，頻率都是100Hz，相位差為π。若A、B兩點相距為30m，波在介質(zhì)中的傳播速度為40m/s，試求AB連線上因干涉而靜止的各點位置。目錄結(jié)束πω30xtuΔ()+=jωxuωωt12k()+=π+=152km()=k0,1,m7…解：選擇A點為坐標(biāo)原點，對于A、B間的任意一點C+=xuω15kπ10+=15kπ400×2π得到：=16π×+Δ=j2π30πl(wèi)4×+=2π30π不可能產(chǎn)生干涉相消。xByoAx...C3030xuωω2u2k=π目錄結(jié)束16-3地面上波源S與高頻率波探測器D之間的距離為d，從S直接發(fā)出的波與從S發(fā)出經(jīng)高度為H的水平層反射后的波，在D處加強，反射線及入射線與水平層所成的角度相同。當(dāng)水平層逐漸升高h距離時，在D處測不到訊號。不考慮大氣的吸收。試求此波源S發(fā)出波的波長。dhHSD32112目錄結(jié)束2d1l+=kdl1()+2d2l+=kd22l解：設(shè)2、3兩波在D處干涉相消d2=2ld1dhHSD32112BA1、3兩波在D處干涉加強SBBD+=d1SAAD+=d2得到：目錄結(jié)束d2=2ld1Hh2()()++d2=2d22H2()+d22d1=2()d2=2ld1Hh2()++=d242H2+d24dhHSD32112BA由圖得到：目錄結(jié)束16-4有一平面波的波動方程為：此波傳到隔板上的兩個小孔A、B上，A、B相距1m,PA⊥PB,如圖所示。若從A、B

傳出的子波到達P時恰好相消，求P點到A點的距離。π2tycos=x330600(SI)ABP目錄結(jié)束u=330m/sΦΔl()π2PBPA=π1()+=k2=2l()PBPA1()+k21x2+=x2l=300Hzn=uln=330300=1.1(m)0=k令得到：+1x2+=x4l2x2+l1x=4l2l1π2tycos=x330600解：ABPx1mx=0.634m解得：目錄結(jié)束16-5如圖所示，三個同頻率、振動方向相同(垂直紙面)的簡諧波，在傳播過程中于P點相遇，若三個簡諧波各自單獨在S1

、S2，和S3的振動表式分別為：S2P=4l

，S1P=S3P=5l(l為波長)。求P點的合振動表式(設(shè)傳播過程中各波的振幅不變)。πAty1cos=2ω+Aty2cos=ωπAty1cos=2ωS1S2S3P目錄結(jié)束πAty1cos=2ω+Aty2cos=ωπAty1cos=2ωS1S2S3P=Aty2cos=ω+y1=y2+y3yA1A2A3o解：由旋轉(zhuǎn)矢量圖可得：目錄結(jié)束16-6圖為聲音干涉儀，用以演示聲波的干涉。S為揚聲器，D為聲音探測器，如耳或話筒。路徑SBD的長度可以變化，但路徑SAD是固定的。干涉儀內(nèi)有空氣，且知聲音強度在B的第一位置時為極小值100單位，而漸增至B距第一位置為0.0165m的第二位置時，有極大值900單位，求：(1)聲源發(fā)出的聲波頻率;(2)抵達探測器的兩波的相對振幅(設(shè)聲波在傳播過程中振幅不變)。ABDS目錄結(jié)束u=331m/s4l=1.65×10-2(m)l