4 波的干涉与衍射波的干涉、衍射重、难点分析 1
波的叠加原理(也叫波的独立原理):几列波相遇时,每列波都能保持各自的特征(如波长、频率、传播方向)继续传播而不互相干扰
只是在重叠的区域内,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和
波的干涉是指频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域的振动减弱,并且振动加强和减弱的区域互相间隔的现象
产生稳定干涉现象的必要条件是:两列波的频率相同
对于稳定的干涉现象中的振动始终加强的点,应理解为该质点振动的振幅始终最大,它也有运动到平衡位置的时候,并不是一直处于位移最大处
若两个波源的频率相同,振动情况也相同,如果某点到两个波源的距离之差(也叫波程差)等于一个波长的整数倍,该点的振动始终最强;如果某点到两个波源的距离之差(也叫波程差)等于半个波长的奇数倍,该点的振动始终最弱
波的衍射是指波绕过障碍物继续传播的现象
产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不多
例题分析 1
从一条弦线的两端,各发生一如图所示的脉冲横波,它们均沿弦线传播,速度相等,传播方向相反
已知这两个脉冲的宽度均为 L,当左边脉冲的前端到达弦中的 a点时,右边脉冲的前端正好到达与 a 相距 L/2 的 b 点
请画出此时弦线上的脉冲波形
分析:依据波的叠加原理:当左边的脉冲波前端向右传播到 a 点,而右边的脉冲前端向左传到 b 点,此时,两列脉冲波有半个波长是重叠的
在重叠的区域内,即在 a、b 之间,当左脉冲引起质点振动的位移方向向下时,而右脉冲引起质点振动的位移方向向上,或反之,但位移大小相等,叠加结果相互抵消,此时弦线上出现的波形如图所示
说明:此题是依据波的叠加原理而求解的
“叠加”的核心是位移的叠加,即在叠加区域内每一质点的振动位置由合位移决定
质点振动速度由合速度决定
2 、 如 图