波的干涉

12-6质点参考系和坐标系

沂源一中：刘兆杨主编

学习目标

1．知道波的叠加原理．知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象．

2．理解稳定干涉图样的形成所需要的条件；理解干涉图样中加强点、减弱点的振动情况．

合作探究

1、把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上

传播，两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？

2、取一根长绳，两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下，

学生观察现象，两列波相遇时波的形状和跟相遇前是否一样？相遇后的传播

情况跟相遇前是否一样？

3、观察课本水槽中水波的干涉图片，结合老师的演示实验，思考为什么有的地方振动加强，

有的地方振动减弱？并且思考如果让某位置一直处于振动加强应具有什么条件？振动减弱应具有什么条件

知识点拨

一、波的叠加：

1．位移特点

当两个波源产生的两列波在同一介质中传播时，介质中的每个质点都要同时参与两个分运动，在任一时刻，第一列波使某个质点a振动所产生的位移是x1，第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2，则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和．

2．波的独立性特点

n列波在同一介质中传播，在介质中某一点(或某一区域)相遇时，每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不影响，好像没有

遇到另一列波一样，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的

振动，每个质点仍然是在各自的平衡位置附近做简谐振动．质点振动的位移等于这

几列波单独传播时引起的位移的矢量和．

3．叠加原理

几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引

起的位移的矢量和．

二、波的干涉

1、定义：频率相同的两列波叠加，使其某些区域的振动加强，某些区域的振动

减弱。这种现象叫做波的干涉。

2、波的干涉特点

当两列频率相同的波在同一介质中传播时，介质中的每个质点都做简谐运动．所不同的是，由于各质点离两个波源S1，S2距离各不相同，所以各质点的振幅不同，其中最大振幅是Amax＝A1＋A2；最小振幅是Amin＝|A1－A2|；其余各振幅介于Amax与Amin之间，在振动加强区域里，两列波分别引起的质点的位移总是同方向，所以合位移大小是两位移大小之和，即x＝x1＋x2，因此质点的振动总是

加强．在振动减弱区域里，两列波分别引起质点的位移总是方向相反，所以合位移是两位移大小之差，即x＝|x1－x2|，因此质点的振动减弱了．加强区域和减弱区域

有规律地相互离开，且加强、减弱区域是稳定的，不随时间而改变．

3、产生干涉的条件：两列波的频率必须相同．

4、波的干涉与衍射一样，也是波特有的现象．

例题解析

例1、如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均

例2.如图所示是两列波发生干涉的图样，图中a、b、c、d、e各

再过半个周期他们位置如何？

巩固练习

1、关于两列波的稳定干涉现象，下列

A

B

C

D、在振动加强的区域，有时质点的位移等于零

2、两列波叠加发生了稳定的干涉现象，得到了稳定的干涉图样，下列叙述中正确的是

A、这两列波频率相等

B、振动加强的区域和振动减弱的区域总是相互间隔的

C、振动加强的区域总是加强的，振动减弱的区域总是减弱的

D、振动加强和减弱的区域交替出现

3、关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).

(A)在振动削弱的区域,质点不发生振动

(B)在振动削弱的区域,各质点都处于波谷

(C)在振动加强的区域,各质点都处于波峰

(D)在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零

4、两列振幅、波长相同的简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中

传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波.虚线为向左

传播的波,a、b、c、d、e为五个等距离的质点,两列波传播的过程中,下列说

法中正确的是( ).

(A)质点a、b、c、d、e始终静止不动(B)质点b、d始终静止不动

(C)质点a、c、e始终静止不动(D)质点a、c、e以振幅2A作简谐运动

作业自助餐

A物理小九九

1、波的叠加有什么特点？某质点在叠加后的位移如何计算？两列波在传播过程中会互相影响吗？

2、什么是波的干涉？波的干涉有什么条件？

3、波的干涉图样中，加强点位移是不是始终是波峰或者波谷？减弱点是不是位移始终是零？B海阔凭鱼跃

1、两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).

(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上

(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻

(C)振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大

(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进

答案:BC

2、两列波长相同的水波发生干涉现象，若在某时刻点处恰好是两列波的波峰相遇，点处恰好是两列波的波谷相遇，则 ( )

A 、

点振动加强，

点振动减弱；

B 、

、

两点振动周期相等；

C 、

、

两点振动都加强；

D 、

、

两点始终处于最大或最小位移处.

答案:BC.

3、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（ ）

A ．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强

B ．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同

C ．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和

D ．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰

4、关于波的干涉，下列说法中正确的是（ ）

A ．只有横渡才能产生干涉，纵波不能产生干涉

B ．只要是波都能产生稳定的干涉

C ．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉

D ．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，就能产生稳定干涉

5、如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是

( ).

答案:BD

6、图6中, S 1、S 2两个波源发出两列完全相同的机械波，

产生稳定的干涉图样．若S 1、S 2间的距离等于两个波长，

则( )

A ．共形成三条干涉加强条纹

B ．共形成五条干涉加强条纹 图

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