波的衍射和干涉

这节介绍波的两类现象——衍射和干涉。


波的衍射波能绕过障碍物继续传播的现象,叫做波的衍射。

水波绕过小孔继续传播,发生了衍射。

波的衍射特点:

1、一切波都能发生衍射。

2、窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。

3、窄缝宽度比波长大得越多,衍射现象越不明显。

4、窄缝宽度跟波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。

发生明显衍射现象的条件:缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小。

波的叠加原理

1、波的独立作用原理:几列波在传播时,无论是否相遇,都将保持各自原有特性(频率、波长、振幅、振动方向)不变,互不干扰地各自独立传播。(是不是和力的独立性很相似)

2、波的叠加原理:在相遇区域内任一点的振动,为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和。

波的叠加,红色为叠加后的波。

波的干涉现象:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小,这种现象叫做波的干涉。

水波的干涉条纹

干涉条件:

1、两列波的频率必须相同。

2、两列波的相位差必须保持不变。

波的干涉遵循波的叠加原理

干涉图样:由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。

干涉的解释

如果在水面上的某一位置,两列波的波峰相遇,经过半个周期,两列波的波谷相遇,波峰波峰相遇,波谷波谷相遇,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和,所以这一点始终是波干涉的振动加强点。如下图

黄点为波的干涉加强点

如果在水面上的某一位置,两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,两列波的波谷和波峰相遇,在这一点,两列波的振动方向始终相反,振动始终减弱,如果两列波的振幅相同,则在该位置质点的振动始终为零,如下图。

黄点为波的干涉减弱点

波的干涉加强点和减弱点的位置公式

假设在两列波的叠加区域有一个A点,它到两列波源的距离分别为X1、X2,两列波的波长为λ。

1、波的干涉加强点:当A点到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍,半个波长的偶数倍时,A点为波的干涉加强点。

2、波的干涉减弱点:A点到两列波的波源的距离差等于半个波长的奇数倍。

 

高中物理知识点总结

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注