第10章机械波(干涉和衍射).pptVIP

第10章机械波(干涉和衍射)第1页，共17页，星期日，2025年，2月5日一、惠更斯原理波面上任一点都是新的振源，发出的波叫子波t时刻波面t+?t时刻波面波传播方向···各子波波面的公共切面(包络面)就是新波面介质中波传到的各点都可看作开始发射子波(次级波)的子波源，在以后任一时刻，这些子波面的包络面就是波在该时刻的实际波阵面。在各向同性介质中传播的球面波u?tu··O子波波源子波第2页，共17页，星期日，2025年，2月5日障碍物入射波阵面衍射波阵面球面波平面波二、波的衍射现象的解释衍射是波动的判据之一第3页，共17页，星期日，2025年，2月5日水波通过窄缝时的衍射第4页，共17页，星期日，2025年，2月5日N界面三、波的反射和折射RN界面IL用惠更斯原理证明.2）1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；反射定律iiA1A2A3B2B3B1NNAIBL而第5页，共17页，星期日，2025年，2月5日波的折射用惠更斯原理证明.1）折射线、入射线和界面的法线在同一平面内；2）N界面RN界面ILiiiA1A2A3B2B3B1NNAIdⅠⅡBRu1u2第6页，共17页，星期日，2025年，2月5日一、波的叠加原理1、波的独立传播原理在媒质中传播的几列波相遇后，仍保持它们各自原有的传播特征，按照原方向继续前进，与其他波不存在时一样。2、波的叠加原理在几列波相遇而互相交叠的区域中，任一质元的振动是各列波单独存在时在该点引起的振动的合成?10.6波的干涉第7页，共17页，星期日，2025年，2月5日二、波的干涉相干条件相干波干涉现象当两列(或几列)满足一定条件(相干条件)的波在空间某区域同时传播时，此区域中某些点的振动始终加强，某些点的振动始终减弱，形成一幅稳定的强度分布图样.干涉现象也是波所特有的现象相干条件(1)频率相同(3)相位差恒定(2)振动方向相同波相干波叠加相干叠加波源相干波源第8页，共17页，星期日，2025年，2月5日三、相干波的干涉加强与减弱P点的合振动S1S2P相位差与t无关波程差波场中的强度分布干涉项第9页，共17页，星期日，2025年，2月5日干涉加强干涉减弱如果干涉加强干涉减弱讨论(1)(2)(3)相位差与t无关波程差波场中的强度分布干涉项第10页，共17页，星期日，2025年，2月5日例两个同频率波源S1和S2相距l/4，其振动的初相差j1-j2=p/2，振幅都等于A0。在通过S1和S2的直线上，S2外侧各点合振动的合振幅为多大？S1外侧各点的合振幅又为多大？S1S2Pr2r1S2S1Qr1r2解：任一点P两列波在S2外侧任一点引起的振动都是同相位的，合振动的振幅为A=2A0，在S2外侧传播的是一列加强了的波S1外侧任一点Q两列波在S1外侧任一点引起的振动都是反相的，合振动的振幅零，在两波源的连线上没有向S1外侧传播的波第11页，共17页，星期日，2025年，2月5日两列相干波，振幅相同，传播方向相反叠加而成驻波。驻波方程10.7驻波一、驻波的概念2At=0y0x0t=T/8xx0t=T/20xt=T/4波节波腹x02Axt=3T/80第12页，共17页，星期日，2025年，2月5日