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1、多练出技巧巧思出硕果第二次课：2 学时1 题目： 9.4 惠更斯原理波的干涉 9.5 驻波2 目的：1 了解惠更斯原理。2 理解波的叠加原理和波的干涉。 理解波的相干条件， 掌握干涉加强与减弱的条件。了解驻波现象及其应用。一、引入课题：二、讲授新课： 9.4 惠更斯原理波的干涉一、惠更斯原理 (Huygens principle)波在传播过程中，由于某些原因，其传播方向、频率和振幅有可能改变。和各向同性、均匀、无限媒质中一维简谐波的情况不尽相同。惠更斯原理(惠更斯作图法 )给出的方法是一种处理波传播方向的普遍方法。1 惠更斯原理媒质中波传到的各点，都可看作开始发射子波(wavelet)(次级波
2、 )的子波源，这些子波源可以看作是点波源，在以后的任一时刻的波前就是这些子波面的包络面。2 应用：已知 t 时刻的波面t + t 时刻的波面，从而可得出波的传播方向。例：下图中媒质均匀且各向同性，各子波都是以波速 u 向外扩展的球面波。 介质中波动传播到的各点， 都可视为发射子波的波源， 在其后任一时刻， 这些波的包络就是新的波前。这一规律称为惠更斯原理。t+ t 时刻波面波传播方向t 时刻波面tt + tu t精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果二、波的叠加原理1 波的独立传播原理媒质中有几列波同
3、时在传播时，所发生的波的相遇满足下面规律。媒质中同时有几列波时，每列波都将保持自己原有的特性(传播方向、振动方向、频率等 )传播，而不受其它波的影响，和其它波不存在一样。实例：红绿光束空间交叉相遇 (红是红、绿是绿， ) 听乐队演奏 (仍可辨出不同乐器的音色、旋律) 空中无线电波很多 (仍能分别接收各个电台 ) 2 波的叠加原理 (superposition principle of wave) （1）当几列波在同一介质中传播时，在其相遇区域内，任一点的振动为各个波两不同形状的正 (向上)脉冲两脉冲一正一负 ,且位置重合时互为镜象?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
4、 - - - - - - -第 2 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果单独存在时在该点引起振动的矢量和；（2）相遇后，各列波仍保持原有的特性(频率、波长、振动方向等)不变，按照原来的方向继续前进，就像没有遇到其它的波一样。三、波的干涉1.干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波，在它们相遇区域内，某些点处的振动始终加强，而在另一些点处的振动始终减弱，在空间形成一幅稳定的强度分布图样，这一现象称为波的干涉。2 波的相干条件 (coherent condition) 1）频率相同；2）振动方向平行；3）相位相同或相位差恒定。3 波源振动点 P 的两个分振动两列波
5、在 P 点引起的分振动的相位差P 点的合振动为讨论：1. 20202cos()yAt20202cos()yAt2222cos(2 )ryAt1111cos(2 )ryAt2s2sP*1r2r21122 ()rr2212122cosAAAA A12cos()pppyyyAt21212 ()2 (0,1,2,)rrkkS1S2极大极小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果2. 若：两个波源发出的波到达P 点的路程 r1 和 r2之差称为波程差(1)当波程差振动加强(2)当波程差振动减弱例 9-3 如图所示
6、，设平面横波I 沿 BP 方向传播，它在B 点的振动方程，平面横波 II 沿 CP 方向传播，它在C 点的振动方程，P 点与 B 点相距 0.4m，与 C 点相距 0.45m。波速为 0.20m s-1。试求(1)两列波传到 P 点的相位差；(2)在 P 点合振动的振幅。已知：求： 1）？2）A？解：(1)两列波同方向、同频率，其频率波长12AAA干涉加强cos121212 ()(21) (0,1, 2,)rrkk12AAA干涉减弱cos11221(0,1,2,)rrkk12AAA21(21)(0,1,2,)2rrkk12AAA210.3 10cos(2)myt220.4 10cos(2 )m
7、ytP 2r2rB C 10.4mrm45. 02r-1sm20.0u220.4 10cos(2 )myt210.3 10cos(2)myt112s1s2 20.20m0.20m1u精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果两列波在 P 点引起分振动的相位差(2)两列波在 P 点合振动的振幅21212 ()2 (0.450.40)0.202rr2212122cosAAAA Am)104.0()103. 0(2222m105.02精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页
