【高中物理】波的干涉 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

机械波第四节

波的干涉情境引入讲授新课课堂小结随堂训练情境引入

在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的呢？讲授新课波的叠加讲授新课1.波传播的独立性：几列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响。(波长和频率保持不变）2.波的叠加原理:重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。3.每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。波的叠加讲授新课波的干涉

两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。现象：两列频率相同的水波相遇后，在重叠的区域里出现相对平静的（振动减弱）区域和激烈振动（振动加强）区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开。波的干涉

定义：频率相同,振动方向相同,相位差恒定的两列波叠加，某些区域振动始终加强（合振幅大），某些区域的振动始终减弱（合振幅小），且加强和减弱的区域互相间隔该现象叫波的（稳定的）干涉，形成图样叫做干涉图样。讲授新课形成稳定干涉图样的条件:(1)两波源的频率相同。(2)振动方向相同（相反也可以）。(3)相位差恒定。备注：波的干涉是波的叠加的特殊情形，一切波都能发生干涉，干涉和衍射都是波的特有现象。讲授新课波的干涉振动加强振动加强振动减弱振动减弱备注：振动加强处，介质中的质点，（1）仍在平衡位置振动，其位移大小和方向都随时间做周期性变化，（2）但振动始终是加强的，即振幅最大，满足叠加原理。备注：振动减弱处，介质中的质点，(1)位置不随时间变化，（2）满足叠加原理。振动减弱处，介质中的质点，（1）仍在平衡位置振动，其位移大小和方向都随时间做周期性变化，（2）但振动始终是减弱的，即振幅最小，满足叠加原理。讲授新课波的干涉(1)振动加强点始终加强（振幅不变且最大，不是位移始终最大），振动减弱点始终减弱（振幅最小，位移之差，当两列波振幅相等时，振幅为零），加强点和减弱点始终以振源的频率振动，其位移随时间变化，均在其平衡位置振动，不是始终处在波峰或波谷。对减弱点而言，可以始终不振（合位移为零）。(2)振动加强点和减弱点是间隔出现。(3)干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。(4)振动最强的质点连起来，为振动加强区；最弱的质点连起来，为振动减弱区；(5)强区和弱区是相互隔开，强弱相间的。

讲授新课波的干涉(1)若P点为振动加强点：（n=0,1,2,……）则有P点到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍或半个波长的偶数倍。加强点和减弱点的分布规律（两波源的相位相同）注意：同相和反相则有P点到两列波的波源的距离差等于半个波长的奇数倍。（n=0,1,2,……）(2)若P点为振动减弱点：讲授新课波的干涉

不仅水波会发生干涉现象，声波、电磁波等一切波，只要满足上述条件都能发生干涉。跟衍射一样，干涉也是波特有的现象。课堂小结当堂检测【典例1】（多选）下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（）A.相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话，相互听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰【正确答案】BCD当堂检测【典例2】如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x=

的点，振幅最小的是x=

的点。4、82、6【典例3】（多选）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点M B．两列波波速之比为1∶2C．中点M的振动点总是加强的 D．绳的两端点P、Q开始振动的方向相同【正确答案】AD当堂检测【典例4】（多选）如图所示，A、B为两个完全相同的相干波源，它们产生的两列波在