3.4波的干涉课件高二上学期物理人教版选择性

新知导入

这种图案是怎样产生的？

生活中，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。新知讲解一、波的叠加

在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？观察波的叠加现象

在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波（图3.4-1甲）。

观察两列波的传播情况。图3.4-1波的叠加新知讲解一、波的叠加

可以发现，两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状何相遇前一样，传播的情形也和相遇前一样（图3.4-1戊）。波的独立传播：即各自的波长、频率等保持不变。

事实表明，几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移就等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和（图3.4-1丙）。图3.4-1波的叠加观察波的叠加现象

在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波（图3.4-1甲）。

观察两列波的传播情况。新知讲解一、波的叠加

两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？新知讲解二、波的干涉观察水波的干涉

水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源。这两个波源发出的是频率相同的波。两列波的振动方向也相同，水面质点的振动都沿上下方向。由于两根细杆是同步振动的，所以它们振动的相位差保持不变（总是0）。图3.4-2水波干涉图样现象：这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成如图3.4-2所示的图样：水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两类区域在水面上的位置时稳定的。

怎么解释上面观察到的现象呢？

如图3.4-3，用两组同心圆表示从波源发出的两列波蓝线圈表示波峰，黑色圈表示波谷。蓝线圆与黑线圆间的距离等于半个波长，蓝线与蓝线、黑线与黑线之间的距离等于一个波长。图3.4-3波的干涉的示意图①把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；

②相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区；

③振动加强区和振动减弱区是相互隔开的。

怎么解释上面观察到的现象呢？

如图3.4-3，用两组同心圆表示从波源发出的两列波蓝线圈表示波峰，黑色圈表示波谷。蓝线圆与黑线圆间的距离等于半个波长，蓝线与蓝线、黑线与黑线之间的距离等于一个波长。图3.4-3波的干涉的示意图注意：（1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱。（2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的。波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。图3.4-3波的干涉的示意图产生干涉的条件：两列波的频率必须相同。

声波也能发生干涉。一切波都能发生干涉和衍射现象。干涉和衍射是波特有的现象。判断振动加强和减弱的常用方法①条件判断法

振动频率相同、振动步调完全相同的两波源的波叠加时，设某点到两波源的距离差为Δr。①当Δr＝k·λ(k＝0,1,2…)时为加强点。②当Δr＝(2k＋1)·λ/2

时为减弱点(k＝0,1,2…)。

若两波源振动步调相反，则上述结论相反。②现象判断法

若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为加强点；若某点总是波峰与波谷相遇，则为减弱点。

若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则让两列波再传播T/4，看该点是波峰和波峰(波谷与波谷)相遇，还是波峰和波谷相遇，从而判断该点是加强点还是减弱点。例题例1：当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的有（

）A、质点P的振幅最大B、质点P的振动始终是加强的C、质点P的位移始终最大D、质点P的位移有时候为零ABC例题例2：(多选)如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法错误的是(

)A、e、f两点的振动介于加强和减弱之间B、a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱C、经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D、经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点

将位于波峰AC总结提升波的叠加波的干涉原理波的干涉现象定义产生条件判断方法课堂检测【练习1】（多选）波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1m/s。在t=0时刻绳上的波形如图

所示（两波源均只发出半个波）。则根据波的叠加原理，以下叙述错误的是（

）A、当t=2s时，波形如图①所示；当t=4s时，波形如图②所示B、当t=2s时，波形如图①所示；当t=4s时，波形如图③所示C、当t=2s时，波形如图②所示；当t=4s时，波形如图③所示D、当t=2s时，波形如图②所示；当t=4s时，波形如图①所示ABD课堂检测【练习2】（多选）如图所示，实线与虚线分别表示振幅为A、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（

）A、P、N两处的质点始终处在平衡位置B、随着时间的推移