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(zhǎng)、振幅、振動(dòng)、波長(zhǎng)、振幅、振動(dòng)方向等）不變，并按照原來(lái)方向等）不變，并按照原來(lái)的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒(méi)有的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒(méi)有遇到過(guò)其他波一樣遇到過(guò)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(tīng)樂(lè)隊(duì)演奏聽(tīng)樂(lè)隊(duì)演奏 ( (仍可辨出不同樂(lè)器的音色、仍可辨出不同樂(lè)器的音色、旋律旋律) )空中無(wú)線(xiàn)電波很多空中無(wú)線(xiàn)電波很多 ( (仍能分別接收各個(gè)電臺(tái)仍能

2、分別接收各個(gè)電臺(tái)) )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(dòng)，在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng)，為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和的振動(dòng)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(shí)振動(dòng)加強(qiáng)。與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)。 當(dāng)波峰與波谷當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱。相遇時(shí)振動(dòng)減弱。 加強(qiáng)加強(qiáng):兩列波引起的兩列波引起的振動(dòng)方向始終振動(dòng)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(dòng)方向始終振動(dòng)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(shí)驗(yàn)演示兩個(gè)波源傳過(guò)來(lái)的兩個(gè)波源傳過(guò)來(lái)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(dòng)，為什么有點(diǎn)振動(dòng)，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(shí)驗(yàn)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(dòng)某些區(qū)域的振動(dòng)始終始終加強(qiáng)，某些加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)區(qū)域的振動(dòng)始終始終減弱，并且振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域加強(qiáng)和振動(dòng)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(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱

4、點(diǎn)始終減弱。 2、振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)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(dòng)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(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)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(dòng)情況、若兩波源振動(dòng)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(mǎn)足滿(mǎn)足: :l若兩波源振動(dòng)情況若兩波源振動(dòng)情況完全相同完全相同2

5、 2、若兩波源振動(dòng)情況、若兩波源振動(dòng)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(mǎn)足滿(mǎn)足: :l若兩波源振動(dòng)情況若兩波源振動(dòng)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(mǎn)足滿(mǎn)足: :l若兩波源振動(dòng)情況若兩波源振動(dòng)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(mǎn)足滿(mǎn)足: :l若兩波源振動(dòng)情況若兩波

6、源振動(dòng)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(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)交振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)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(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和干涉圖樣中，只有振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)4、振動(dòng)減弱質(zhì)點(diǎn)的位移一定小于振動(dòng)加振動(dòng)減弱質(zhì)點(diǎn)的位移一定小于振動(dòng)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(shí)在圖所示的甲、乙、丙、丁當(dāng)它們相遇時(shí)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(jiǎn)諧波均沿如圖所示，兩列簡(jiǎn)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(shí)線(xiàn)所示圖中實(shí)線(xiàn)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(xiàn)所示圖中虛線(xiàn)所示) )，這兩列波，這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿的頻率相同，振動(dòng)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(gè)頻率相同、振兩點(diǎn)位置上有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向也相同的相干波源，它們動(dòng)方向也相同的相干波源，它們激起的機(jī)械波長(zhǎng)是激起的機(jī)械波長(zhǎng)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(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)減弱的區(qū)域有多少個(gè)? ?5個(gè)個(gè) 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(gè)完全兩個(gè)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(gè)波長(zhǎng)。點(diǎn)個(gè)波長(zhǎng)。點(diǎn)B B為為S S1 1、S S2