惠更斯原理波的衍射干涉.pptVIP

第十章 波动 10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉 物理学 第五版 第十章 波动 物理学 第五版 球 面 波 平 面 波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前. 一 惠更斯原理 O 波 的 衍 射 水波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播. 二 波的衍射 三 波的干涉 1 波的叠加原理 波传播的独立性：两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同，互不干扰. 波的叠加性：在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成. 频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象. 2 波的干涉 波频率相同，振动方向相同，位相差恒定 例 水波干涉 光波干涉 某些点振动始终加强，另一些点振动始终减弱或完全抵消. (2)干涉现象 满足干涉条件的波称相干波. (1)干涉条件 波源振动 点P 的两个分振动 (3)干涉现象的定量讨论 * 定值 * 合振幅最大 当 合振幅最小 当 位相差 决定了合振幅的大小. 干涉的位相差条件 讨 论 位相差 加强 减弱 称为波程差（波走过的路程之差） 则 如果 即相干波源S1、S2同位相 将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件，则有 当 时（半波长偶数倍） 合振幅最大 当 时（半波长奇数倍） 合振幅最小 干涉的波程差条件 例 如图所示，A、B 两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5 cm，频率皆为100 Hz，但当点 A 为波峰时，点B 恰为波谷.设波速为 ，试写出由A、B发出的两列波传到点P 时干涉的结果. 15 m 20 m A B P 设 A 的相位较 B 超前 点P 合振幅 解 (m) 15 m 20 m A B P 解: (1) 依题意有： 且有： 得： （2） 显然有： 用惠更斯原理证明 时刻 t 时刻 t+△t B2 B3 B1 N N A I B L i i i A1 A2 A3 B2 B3 B1 N N A I d