4.2波的干涉名师导航知识梳理1.波的干涉(1)产生稳定干涉的条件__________________;(2)在波的干涉现象中,两波相遇时,某些区域振动总是加强,某些区域振动总是减弱,且加强和减弱区互相___________.(3)对两个完全相同的波源产生的干涉,凡到两波源的路程差为___________处,振动加强,凡到两波源的路程差为___________处,振动减弱.2.波的叠加两列波在空间相遇以后,互不干扰,仍以各自的运动特征向前传播,只是在重叠区域里,任一质点的总位移等于___________矢量和.知识导学学习本节内容时,要复习前一节的波的衍射内容,通过对比来认识波的叠加和波的干涉,或者通过观察生活中关于波的叠加的一些现象,对波的叠加有一个初步的了解,进而结合实验现象和理论知识,加深对波的干涉的理解.学习本节知识后,同学们要学以致用,会利用干涉原理解释生活中的现象.疑难突破1.用波面概念和波的叠加原理解释波的干涉剖析:如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇.波峰和波峰相遇时,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和;波谷和波谷相遇时,质点的位移也是最大,也等于两列波的振幅之和.因此在这一点,两列波引起的振动始终是加强的,质点的振动最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和.如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静.把对应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区;相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区.振动加强区和振动减弱区是相互间隔的.2.确定波叠加时振动加强点和减弱点剖析:同一均匀介质内两列相干波叠加,某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两波源的距离之差Δx(波程差)与波长关系.(1)当两相干波源振动步调一致时,若Δx=kλ(k=0,1,2,…),则该点为振动加强点;若Δx=(2k+1)λ/2,(k=0,1,2,…),则该点为振动减弱点.(2)当两相干波源振动步调完全相反时,若Δx=kλ(k=0,1,2,…),则该点为振动减弱点;若Δx=(2k+1)λ/2(k=0,1,2,…),则该点为振动加强点.典题精讲【例1】如图12-6-1所示,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示.则下列说法中正确的是()图12-6-1A.两列波在相遇区域内发生干涉B.两列波在相遇区域内发生叠加1C.此时各点的位移是:xa=0,xb=-2A,xc=2AD.A处振动始终减弱,B、C处振动始终加强思路解析:两列波发生干涉的条件是频率相同,相差恒定.从图上可知λ1=2λ2,则2f1=f2,这两列波不是相干波,故不能产生干涉现象.两列机械波在相遇区域发生叠加,这是波的基本现象之一.其结果是:任何一个质点的总位移都等于这两列波分别引起的位移的矢量和.所以B、C选项都对.由于频率不同,叠加情况会发生变化.如C处此时两波峰相遇,但经过22T,S2在C处恰好变为波谷,S1则不是,故C处不能始终加强,D错.答案:BC绿色通道:如果两列波满足相干波源的条件,则B、C处振动始终加强,其含义是该处的振幅为2A,最大,但位移并不是一直最大,位移x仍随时间在做周期性变化.变式训练:S1、S2是两个相同波源,这两个波源发生干涉时,在干涉区域内有a、b、c三点,某时刻a点有波峰和波谷相遇,b点有两列波的波谷相遇,c点两列波的波峰相遇,问再经过T/2时间,振动加强的是()A.只有a点B.只有c点C.b点和c点D.b点和a点答案:C【例2】如图12-6-2所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc,某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则()图12-6-2A.a处质点的位移始终为2AB.c处质点的位移始终为-2AC.b处质点的振幅为2AD.c处质点的振幅为2A思路解析:S1、S2是振动情况完全相同的振源,则到两波源距离之差等于半波长偶数倍的点振动加强,振幅是两列波振幅之和,即为2A;到两波源距离之差等于半波长奇数倍的点振动减弱,振幅为零.两波源连线中垂线上所...