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第三章 机械波
波的干涉
选择性必修 第一册
在介质中常常有几列波同时传播，两列波相遇时会发生什么样的现象呢？
本节课我们来学习波的叠加问题。
在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？
在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？
在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？
可以发现，两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状和相遇前一样，传播的情形也和相遇前一样。
生活中常见的水波也是如此，两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样。
一、波的叠加
1. 波的独立传播原理：两列波相遇后将保持各自原来的波形继续向前传播。各自的频率、波长、振动方向、传播方向等均不变，与各自单独传播时一样。
实例：课间，教室里各种声音混杂在一起，但它们没有相互干扰，相隔了一定距离的同学之间仍然可以正常交流。
一、波的叠加
2. 波的叠加原理：在它们重叠的区域，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。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。
想一想：若两列波相遇时振动方向刚好相反，会发生什么现象呢？
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？我们先观察，然后再作解释。
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？我们先观察，然后再作解释。
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？
观察发现：
两列波相遇后，在振动着的水面上，出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开。
二、波的干涉
1、定义： 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，振动加强和振动减弱的区域位置固定，相互隔开的现象。
2、干涉图样：由波的干涉所形成的图样
如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈。
思考：振动加强的区域为什么总是加强？
如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静。
思考：振动减弱的区域为什么总是减弱？
二、波的干涉
波的干涉的示意图
注意：振动加强的点振动总是加强的，但并不是始终处于波峰或波谷，它们也是在平衡位置附近振动。
3、干涉规律：
①振动加强的区域振动始终加强。
②振动减弱的区域振动始终减弱。
二、波的干涉
振动加强点的位置：
M点到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍，半个波长的偶数倍。
振动减弱点的位置：
N点到两列波的波源的距离差等于半个波长的奇数倍。
二、波的干涉
4、产生干涉的条件(相干条件)：
①两列波的频率相同。
②两列波的相位差恒定。
5、两列波发生干涉时，振幅越接近，干涉图样越明显。
两列波的振幅相同时，振动减弱的区域处于静止状态，并不振动。
声音的干涉

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