3.4波的干涉课件(共22张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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3.4波的干涉课件(共22张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共20张PPT)
机 械 波
§4 波 的 干 涉
(本质:位移的合成)
一、波的叠加
两种振动位移方向相同:位移大小增加——振动加强
两种振动位移方向相反:位移大小减小——振动减弱
相遇前
开始相遇
相遇中
开始分离
分离后
1.波传播的独立性:
2.波的叠加原理:
如图甲,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称,其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象,如图乙。请思考,两列波是否真的消失不再出现了?如果没有,你能判断从此时刻开始a、b两质点将向哪个方向运动吗?
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?
两波源:频率相同、
相位差恒定、
振动方向相同。
1、定义:频率相同,相位差恒定,振动方向相同的两列波叠加时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱,这种现象叫做波的干涉。形成的这种稳定图样叫做干涉图样。
2、 产生干涉的条件:
两波源频率相同,相位差恒定,振动方向相同
——相干波源
3、一切波(只要满足条件)都能发生干涉现象,干涉和衍射一样都是波特有的现象.
二、波的干涉
相干波
三、波的干涉图样
某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱?
加强点
减弱点
①振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱。
②振动加强点是指振幅较大的点,不是位移始终最大。
波峰与波峰(波谷和波谷)相遇,同相,ΔΦ=0
波峰与波谷(波谷和波峰)相遇,反相,ΔΦ=π
S1
S2
三、波的干涉图样
三、波的干涉图样
①振动加强点始终加强。
②振动加强点是指振幅较大的点。
③振动加强区和振动减弱区是间隔出现。
④干涉图样中不只有振动加强和振动减弱的点。
[思考判断]
(1)任意两列波都能产生稳定干涉现象。( )
(2)发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同。( )
(3)在振动减弱的区域,各质点都处于波谷。( )
(4)在振动加强的区域,有时质点的位移等于零。( )
(5)能产生稳定干涉图样的两列波叠加时,振动加强的位置和减弱的位置是不变的。( )
×
×



思考与讨论:
1.S1和S2两波源到加强点M到距离之差与波长有什么关系?
思考与讨论:
1.S1和S2两波源到加强点N到距离之差与波长有什么关系?
——加强
——减弱
到两波源的路程差(波程差)△s满足:
①若两波源振动情况完全相同(同相)
2、加强点和减弱点的分布规律
加强——
减弱——
到两波源的路程差(波程差)△s满足:
②若两波源振动情况完全相反(反相)
声波的干涉——操场上装有很多个相同的扬声器,当它们同时发声时,若绕操场一周,将会听到某些地方声音加强,某些地方声音减弱。
生活中波的干涉实例
练2、关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是(  )
A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加
B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点
C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移x可能是零
D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点的位移总是比振动减弱的点的位移大
C
练3、如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们的相位及振幅均相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c三质点,下列说法中正确的是(  )
A.a质点振动减弱,b、c质点振动加强
B.a质点振动加强,b、c质点振动减弱
C.再过T/4后,b、c两质点都将处于各
自的平衡位置,振动将减弱
D.a质点一直在平衡位置,b质点一直
在波峰,c质点一直在波谷
A
练4、如图所示,S1、S2为两个振动情况完全一样的波源,两列波的波长都为λ、振幅都为A,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处),P是振动减弱区域中的一点,从图中可看出 (   )
A.P点到两波源的距离差等于1.5λ
B.P点始终不振动
C.P点此时刻振动最弱,过半个周期后,
振动变为最强
D.当一列波的波峰传到P点时,另一列
波的波谷也一定传到P点
ABD
例.如图所示,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度的大小相 等,其中一列沿x方向传播(图中实线所示),一列沿负x方向传播(图中虚线所示),这两列波的频率相同,振动方向均沿y轴,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x= 的点,振幅最小的是x= 的点。
4、8
2、6
课堂小结
A
波的叠加
B
波的干涉

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