高中物理 第十二章 机械波 4 波的衍射和干涉 4.2 波的干涉名师导航学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

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...