选修3－4 波的干涉2资料-苏教版

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1、波的干涉　　【基础知识诱思】几列波同时在介质中传播，不管它们是否相遇，都各自以原有的状态传播，彼此互不影响．例如，房间里人们在交谈，同时播放音乐，但不会因此改变说话人的声音，同样音乐也不会由于旁边有人说话而使旋律发生变化，假设我们放的音乐由两个频率相同的扬声器播放，当人在房间内走动时，他便会听到音乐的旋律发生变化．这是什么原因呢？是声波发生了干涉.那么波发生干涉的条件是如何呢？波的干涉有何特点？　　【重点难点解读】问题一：波的叠加原理解读：两列波相遇后，能够保持各自原来的波形继续向前传播，互不干扰，如图10.5－l甲、乙所示，所以波具有独立传播的特性．当两列波相遇时，

2、在重叠的区域里，介质的质点会同时参与两列波引起的振动，质点的位移等于两列波单独传播时引起的位移的矢量和．如图10.5－2甲、乙、丙所示和图10.5—3甲、乙、丙所示．由于在叠加区域内的质点的位移是两列波引起的位移的矢量和，如果两位移都为正，则叠加后振动加强，如图10.5－2乙波峰和波峰的叠加；若两位移都为负，则叠加后振动也加强，如波谷与波谷叠加；若两位移一正一负，则叠加后振动减弱，如图10.5－3乙波峰和波谷的叠加．问题二：波的干涉解读：（1）条件：频率相同的两列同性质的波相遇．（2）干涉现象：干涉是波叠加的结果．当频率相同的两列波相遇叠加时，会使某些区域的振动加强，

3、某些区域的振动减弱，而且振动加强和减弱的区域相互间隔，形成稳定的干涉图样，如图10.5－4所示．由图看出，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时，该点的振动是加强的，其振幅等于两列波振幅之和；而波峰和波谷相遇时，振动是减弱的，其振幅等于两列波振幅之差．且振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱．　　【解题技法点拨】怎样判断质点的振动是加强还是减弱？（1）利用干涉图样判断：在波的干涉图样上，波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处，如图10.5－5所示D点、A点、B点的振动是加强的，如果用一条直线将振动加强的点连接起来，这条线上的点的振动都是加强的；而波峰和波谷相遇处，如图1

4、0.5－5中C、E、F点的振动一定减弱，把减弱点用线连接起来，则线上的点的振动都是减弱的；加强点和减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间．（2）利用波源到该质点的路程差判断：设在两列波叠加的区域中有一质点P，P到两波源的距离分别为r1和r2，令r=

5、r1-r2

6、，若两列波波长都为，且两波源振动情况相同，则有：当r＝n（0，1，2……）即波的路程差为波长的整数倍时，则P点的振动是加强的．当r=（2n+1）（n＝0，l，2……）即波的路程差为半波长的奇数倍时，则P点的振动是减弱的．例如图10.5－6所示，表示两列相干水波叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，

7、设两列波的振幅均为5cm，且在图中所示范围内传播的振幅不变，波速和波长分别为1m／s和0.5m，C点是BE连线的中点．下列说法正确的是（）A．C、E两点都保持静止不动B．图示时刻A、B两质点坚直高度差为20cmC．图示时刻C质点正处于平衡位置且向下运动D．从此时刻起经0．25sB质点通过的路程为20cm点拨：点A、B、C、E均为振动加强点，它们的振幅均为两列波振幅之和，等于10cm，它们的位移均做周期性变化，变化范围为-10cm～10cm，故A错；A点此时在波峰，B点在波谷，故竖直高度差为20cm，故B正确；C为BE的中点，B在波谷，而E在波峰，C应在平衡位置，根据传

8、播方向和振动方向的关系，C应向下运动，故C正确；根据题目，由v＝f可知T＝=0．5s，故在0．25s的时间内B质点的路程为20cm，故D正确．答案：BCD　　【经典名题探究】考点一：对于干涉现象的理解例1两列波相遇叠加发生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样，则关于干涉的下列说法正确的是（）A．两列波的频率一定相同，振幅不一定相等B．振动加强区始终加强，振动减弱区始终减弱C．振动加强区域与振动减弱区域互相间隔D．振动加强区域的位移大，振动减弱区域的位移小分析：两列波叠加产生稳定的干涉现象，其条件是两列波必须频率相同，而振幅的大小与干涉无关，所以A正确；加强的区域始终加强，

9、减弱的区域始终减弱且相互间隔，这是干涉的重要现象，所以B、C正确；加强区域是两列波在此地振动方向相同，振幅大，但位移的大小是不断变化的，有时为零，故D错．答案：ABC探究：两列频率相同的波叠加后会得到稳定的干涉图样，是否该图样是稳定不变的？若变，按什么规律变化？如何理解“稳定”的含义？[提示：干涉图样按振动规律变化，稳定的真正含义是振动加强（减弱）的区域始终都是振动加强（减弱）]姊妹题如图10．5－7所示，S1和S2是两个相干波源，由于它们发出的波相互叠加，实线表示波峰虚线表示波谷，对于a、b、c点振动情况，下列判断中正确的是（）A．b处的振动永远互