惠更斯原理 波的干涉.ppt

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1、一平面简谐波的波函数“-”沿正向“+”沿负向任意点比参考点晚振动，减去传播时间；任意点比参考点早振动，加上传播时间。二波动能量的传播当机械波在媒质中传播时，媒质中各质点均在其平衡位置附近振动，因而具有振动动能.同时，介质发生弹性形变，因而具有弹性势能.xOxO以固体棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播.振动动能xOxO体积元的总机械能讨论体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大.体积元的位移最大时，三者均为零.1）在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随作周期性变化，且变化是同相位的.2）任一体积

2、元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量.任一体积元的机械能不守恒.波动是能量传递的一种方式.能量密度：单位体积介质中的波动能量.平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值.二波的能流密度能流密度(波的强度):单位时间内，通过垂直于波传播方向单位面积的平均能量.udtS例证明球面波的振幅与离开其波源的距离成反比，并求球面简谐波的波函数.证介质无吸收，一个周期通过两个球面的能量相等.即式中为离开波源的距离，为处的振幅.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

3、新的波前.一惠更斯原理O波的衍射水波通过狭缝后的衍射波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播.二波的衍射一波的叠加原理几列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样.在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和.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.二波的干涉*波源振动点P的两

4、个分振动1）频率相同；2）振动方向平行；3）相位相同或相位差恒定.波的相干条件*点P的两个分振动常量讨论1)合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，但是稳定的.其他振动始终加强振动始终减弱2)波程差若则振动始终减弱振动始终加强其他3)讨论波的干涉特点：波叠加时合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，出现稳定的振动加强和减弱。水波盘中水波的干涉例1S1S2为两相干波源，u1＝100m/s，u2=200m/s,波源的振动方程为y10=5cos(100πt),y20=4cos(100πt-π),求p点

5、的合振动的振动方程。10mPS1S28m2mu1u2解例2B、C为同一介质中相距30m的两相干波源，如图，频率ν＝100Hz，u＝400m/s，振幅相同而且波源的初相差为π，求BC间发生因干涉相消的各点的位置。pCBr1r2解设两波源的振动方程为例如图所示，A、B两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5cm，频率皆为100Hz，但当点A为波峰时，点B适为波谷.设波速为10m/s，试写出由A、B发出的两列波传到点P时干涉的结果.解15m20mABP设A的相位较B超前，则.点P合振幅练习十二