§10～07：波的干涉.pptVIP

* * 高二物理 一、波的干涉： 频率相等的两列同类波（相干波）在空间相互叠加，使某些区域振动加强、某些区域振动减弱，且振动加强区和振动减弱区相互间隔。 S1 S2 波源 波峰 波谷 1. “波峰与波峰”或“波谷与波谷”相遇处，振动加强； 2. “波峰与波谷”相遇处，振动减弱； 二、产生稳定干涉的条件： 两列波是相干波 1. 两列波的频率相等； 2. 两列波的类型相同（要么都是水波、要么都是声波，等）； 例1：关于波的干涉，下列说法中正确的是：【 】 A. 频率相等的声波和水波，能发生干涉现象； B. 振幅均为A的两列相干波，在空间相互叠加时，振动加强区 的振幅为2A，振动减弱区的振幅为0； C. 振幅均为A的两列相干波，在空间相互叠加时，振动加强区 的位移始终为2A，振动减弱区的位移始终为0； D. 位于振动加强区的质点，其位移在随时间不断地发生变化。 BD 三、对干涉现象的理解： 1. 稳定的干涉图样： 振动加强区，其振动始终加强； 振动减弱区，其振动始终减弱； 2. 若两列波的振幅A1=A2=A： 振动加强区的振幅为2A，振动减弱区的振幅为0； 减弱区的位移始终为零，即始终“风平浪静”； 加强区的位移在随时间不停地发生变化，即始终“波涛汹涌”； 3. 若两列波的振幅A1 ≠A2，设A1A2： 振动加强区的振幅为A1+A2，振动减弱区的振幅为A1-A2； 减弱区和加强区的位移都在随时间不停地发生变化，只不过 加强区的位移变化幅度最大，减弱区的位移变化幅度最小而 已。在此情况下，某一瞬间，加强区的位移有可能小于减 弱区的位移。 例2：两列相干波在空间相互叠加，下列说法中正确的是： A. 它们能够产生稳定的干涉； B. 若它们的振幅相等，则在某一瞬间，振动加强区的位移 有可能小于振动减弱区的位移； C. 若它们的振幅不相等，则在某一瞬间，振动加强区的位移 有可能小于振动减弱区的位移； D. 无论它们的振幅是否相等，在某一瞬间，振动加强区的位 移都有可能为零。 答案：【 】 ACD CD 例3：频率相同的两列波在水面上相互叠加，图中实线为波峰， 虚线为波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长 为8cm，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是： A. 位于A、C两处的两质点，是振动加强点； B. 图示时刻，B、D两处的两质点，其竖直高度差是4cm； C. 位于E处的质点，是振动加强点； D. 经0.02s，B处质点通过的路程是8cm； 答案：【 】 四、利用“波程差”判断振动加强点和振动减弱点： 振动步调完全相同（位移同时正向最大或同时负向最大）的两个波源S1和S2，它们在介质中产生的干涉图样如图所示。 试在图中随意找一些“振动加强点”和“振动减弱点”，分别 计算它们到两波源的路程之差，看从中能否总结出规律？ 待研究点P到两波源的波程差： 半波长的偶数倍 振动加强 半波长的奇数倍 振动减弱 前提条件：两波源的振动步调一致 例4：内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都伴随 有噪声，消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。如图 所示，是干涉型消声器的结构及气流运行图。有一列波长为λ 的声波沿水平管道自左向右传播，当入射波到达 a 处时分成两 束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 的路程，再在 b 处相遇，若 ，则 应该等于：【 】 A. 波长λ的整数倍； B. 波长λ的奇数倍； C. 半波长λ/2的奇数倍； D. 半波长λ/2的偶数倍。 C 例5：如图，在直线PQ的垂线OM上有A、B两个声源，它们到O点的距离依次为5m和1m，两个声源同时不断地向外发出波长均为2m的完全相同的声波。试问：在直线PQ上，从-∞到+ ∞的范围内，听不到声音的小区域共有多少个？ 练1：关于波的干涉，下列说法正确的是：【 】 A. 任意两列波都能产生稳定的干涉； B. 只有稳定的干涉，才能形成干涉图样； C. 发生稳定干涉的两列波，它们的频率一定相等； D. 不仅机械波，一切波在适当条件下，都能发生干涉现象。 BCD 注意： “干涉”和“衍射”一样，也是波特有的现象！ 练2：S1、S2是频率相等的两个完全相同的波源，它们引起的波 发生干涉时，在干涉区域内有a、b、c 三点，某时刻a点为两