10 4 惠更斯原理波的衍射 干涉.ppt
文本预览下载声明
第十章 波动 10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉 物理学 第五版 * 球 面 波 平 面 波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前. 一 惠更斯原理 O 惠更斯原理 球面波 t 时 刻 的 波 阵 面 t+?t时刻波阵面 t+2?t 时刻的 波阵面 平面波 波 的 衍 射 水波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物,能绕过障碍物的边缘,在障碍物的阴影区内继续传播. 二 波的衍射 三 波的干涉 1 波的叠加原理 波传播的独立性:两列波在某区域相遇后再分开,传播情况与未相遇时相同,互不干扰. 波的叠加性:在相遇区,任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成. 保持自己原有的特性(频率、波长、振动方向等) 频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时,使某些地方振动始终加强,而使另一些地方振动始终减弱的现象,称为波的干涉现象. 2 波的干涉 波频率相同,振动方向相同,位相差恒定 例 水波干涉 光波干涉 某些点振动始终加强,另一些点振动始终减弱或完全抵消. (2)干涉现象 满足干涉条件的波称相干波. (1)干涉条件 波源振动 点P 的两个分振动 (3)干涉现象的定量讨论 * (振动强弱分布规律) 两个相干波源波源S1和 S2的振动方程分别为: 定值 * 合振幅最大 当 合振幅最小 当 位相差 决定了合振幅的大小. 干涉的位相差条件 讨 论 位相差 加强 减弱 称为波程差(波走过的路程之差) 则 如果 即相干波源S1、S2同位相 将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件,则有 当 时(半波长偶数倍) 合振幅最大 当 时(半波长奇数倍) 合振幅最小 干涉的波程差条件 波的干涉 讨论 强度最大: 强度最小: 干涉现象的强度分布 例 如图所示,A、B 两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5 cm,频率皆为100 Hz,但当点 A 为波峰时,点B 恰为波谷.设波速为 ,试写出由A、B发出的两列波传到点P 时干涉的结果. 15 m 20 m A B P
显示全部