高二物理竞赛干涉驻波多普勒效应习题课课件

1干涉驻波多普勒效应21.P,Q两个振动方向和频率都相同的波源，它们相距3λ/2，R为PQ连线上Q外侧的任意一点，则P,Q发出的两列波在R点处引起的振动的相位差为（A)π/2(B)3π(C)3π/2(D)2π【

】解：如图由于波程差在x点的产生的位相差为B32.沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为(A)A．(B)2A．

【】

(c)(D)

在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是

D43.二相干波源A,B相距20m，波长均为，它们发出的波的频率为100HZ,波速为200m/s，相向传播，且A处为波峰时B处恰好为波谷，求AB连线上因干涉而静止的点的位置(0<x<20)。x=(20+k)m(B)x=(10+k)m(C)x=(10+2k)m(D)x=(5+k)moA120B2x20-xx解：波长S1S2连线间（0<x<20）：

【】

B若要满足干涉而静止，则

即静止点位置为：1,2­­­­20m54、车上一警笛发射频率为1500Hz的声波.该车正以20m/s的速度向某方向运动,某人以5m/s的速度跟随其后,求此人听到的警笛频率____________，以及警笛在后方空气中声波的波长____________

。解:人-----观察者,vR=5m/s,警笛-----声源,vS=20m/s,u=330m/s;向着声源运动,取“+”背离观察者，取“+”空气中的波长只受到警车运动影响：65.一驻波的方程式是y=0.02cos（20x）cos（750t）(SI),则驻波的两节点之间的距离为__________;形成此驻波的两个行波的振幅是____________，波速为_______m/s。驻波的两节点之间的距离为0.01m解：得到由2A=0.02得两行波的振幅A=0.01m简谐振动的频率由：76.一平面简谐波沿x轴正方向传播，振幅为A,频率为ν。如图示，BC为波密介质的反射面，波由p点反射，op=3λ/4求：1）时间为零时，O处的质元经过平衡位置向正方向运动，求入射波和反射波的表达式。2）x轴上因入射和反射波叠加而静止的各点位置。解：根据旋转矢量可知，0点处质元的初相位为–π/2则O点处振动表达式入射波的波函数：8在p点引起的振动为考虑到半波损失反射波的振动方程反射波为：除了反射点为波节外，距离反射点半个波长处也是波节即和是波节。97.绳索上的波以速度u=25m/s传播，若绳的两端固定，相距2m，在绳上形成驻波，且除端点外还有3个波节。设驻波振幅为0.1m，t=0时绳上各点均经过平衡位置，试写出1)驻波表达式；2)形成驻波的两行波的表达式。

解：除了两端外还有三个节点，相邻的节点间距为λ/2波长为园频率为102.形成驻波的两行波的表达式为t=0时绳上各点经过平衡位置，所以

驻波表达式为当t≠0时，x=0点y=0，有都取正值有118．用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：干涉条纹的宽度将发生改变(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹［D

］

分析：两光束干涉要满足相干条件,由于双缝出来的两束光颜色不同,即频率不同,所以不产生干涉条纹。129.在玻璃(折射率n3=1.6)表面镀一层MgF2(折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500nm的光从空气(折射率n1=1.0)正入射时尽可能减少反射,薄膜的最少厚度应是(A)78.1nm(B)90.6(C)125nm(D)181nm[B]分析：因为n1<n2<n3，可知该入射光在薄膜上、下表面反射时均存在半波损失。反射光最小的条件为这里e为薄膜厚度，k为整数。K=0时膜厚最小为1310.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部份的连线相切，则工作表面与条纹弯曲处对应的部分（A）凸起，且高度为λ/4（B）凸起，且高度为λ/2（C）凹陷，且深度为λ/2（D）凹陷，且深度为λ/4[C]分析：由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，图中条纹向左弯曲，说明工件表面向下凹陷。凹陷深度为相邻条纹空气薄膜的厚度差，即1411．如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_______。分析：中央明纹处的两束光的光程差所以中央明纹向上移动。这里r1、r2分别为S1、S2到中央明纹处的距离。原中央明纹O处有所以有-(n-1)e上1512、在双缝干涉实验中，所用单色光波长＝562.5nm，双缝与观察屏的距离D=1.2m，若测得相邻明纹间距为x=1.5mm，则双缝的间距a=

，第４级暗纹中心与中央明纹中心距离为

。分析：双缝干涉相邻明纹间距为双缝间距为暗纹位置5.25mm0.45mm1613、在空气中垂直入射的白光从肥皂膜上反射，在可见光谱中630nm处有一干涉极大，而在525nm处有一干涉极小，在这极大与极小之间没有另外的极小。假定膜厚是均匀的，则膜的最小厚度为

。（肥皂水的折射率为1.33）分析：光经上表面反射存在半波损失，在下表面反射无半波损失，则明纹条件暗纹条件则有：得到膜的最小厚度为592nm17１4．波长为700nm的红光和一束波长未知的单色可见光同时通过杨氏双缝实验装置,在屏幕上多数条纹都是这两种颜色的复合,但是在第三级主极大处出现了纯红色,求未知光可能的波长。解：依题意，在第三级主极大的位置红色为第三级明纹，而此位置对未知波长2光为暗纹，设D为双缝到屏的距离，a为缝宽，明纹条件暗纹条件得到在可见光范围内有对应1815、用波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边L=1.56cm的Ａ处是从棱边算起的第四条暗条纹中心，（１）求此空