波的幹涉分析

2021-02-15 玩物啟志

波的幹涉,是重要的波的物理學現象。頻率相同的兩列波疊加,使某些區域的振動加強,某些區域的振動減弱,而且振動加強的區域和振動減弱的區域相互隔開。這種現象叫做波的幹涉。波的幹涉所形成的圖樣叫做幹涉圖樣。


一、波的獨立傳播原理---各波源所激發的波可以在同一介質中獨立地傳播,波的幹涉它們相遇後再分開,其傳播情況(頻率、波長、傳播方向、周期等)與未遇時相同,互不幹擾,就好像沒有和其它波相遇一樣;

二、位移矢量疊加原理---在它們重疊的區域裡,介質的質點同時參與這幾列波引起的振動,質點的位移等於這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。

三、一切波都能發生幹涉,包括水波、聲波、光波等等。幹涉是波特有的現象。(波特有的現象還有波的衍射)

波的幹涉現象,應理解以下幾點:

1、波的幹涉是波的疊加的一個特殊情況,任何兩列波都可以疊加,但只有滿足相干條件的兩列波才能產生穩定的幹涉現象。符合幹涉條件的兩列波稱為相干波。

2、發生幹涉的區域中,介質中的質點仍在不停地振動著,其位移的大水波的幹涉

小和方向都隨時間做周期性的變化,但振動加強的點始終加強,振動減弱的點始終減弱,並且振動加強的區域和減弱的區域互相間隔,形成的幹涉條紋位置不隨時間發生變化。應當明確,所謂振動加強是指質點參與的合振動的振幅比單獨一列波引起的振動的振幅大的情況,因此,振動加強的點的位移是在不斷變化的,在某一時刻的位移可以為零,只是其振動的振幅保持不變而己。

3、同頻率的兩波源在同種介質中產生的兩列波,波長相同。這兩列波的波峰和波峰(波谷和波谷)相遇處,振動加強,;波峰和波谷相遇處振動減弱。因此可得:若介質中某質點到兩波源的距離之差為波長的整數倍,則該質點的振動是加強的;若某質點到兩波源的距離之差是半波長的奇數倍,則該質點的振動是減弱的。

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