波的幹涉現象

如圖，兩列波在介質中某處相遇，它們都將引起該處質點的振動，也就是該處質點將同時參與兩列波的振動。這個問題的性質與蠟塊同時參與兩個運動是一樣的，我們也可以通過對兩個振動的位移、速度、加速度的矢量合成獲得合運動的位移、速度、加速度。

下面我們嘗試用運動合成的方法解釋幹涉圖樣的形成：

下圖用兩組同心圓分別表示波源S1、S2發出的兩列波，實線表示波峰，虛線表示波谷。實線與虛線的距離等於半個波長，虛線與虛線、實線與實線之間的距離等於一個波長。實線與實線的交點或虛線與虛線的交點（圖中紅色點連線區）都是振動加強區，實線與虛線的交點為振動減弱區（即藍色點連線區）。

那麼，這些紅色點的振動為何會加強呢？選擇其中一個紅點P為研究對象，以圖中所示時刻為計時起點，我們畫出波源S1和S2在P點分別引起的振動的圖像x1-t和x2-t，將x1與x2進行矢量求和得到P點的合位移x，做出x-t圖，這就是P點實際的振動圖像。由此圖像可以看出質點P將以2倍振幅做大幅度振動，即兩列波疊加後振動加強。

再用同樣的方法研究一個藍點Q，兩個波源分別產生的振動圖像如下圖中x1-t和x2-t所示，兩個波源的振動頻率相同，進行位移矢量疊加後，得到合運動的x-t圖，由圖像可知質點Q將一直處於平衡位置，即兩列波疊加後振動減弱。

同學們可以嘗試用運動合成的方法去研究兩列波相遇區域內的其他質點的運動，你就能解釋幹涉圖樣形成的原因了。