大学物理课件-驻波.pptx

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无论是否相遇,各列波将保持原有的特性(频率,波长和
振动方向等)不变,按照原来的方向继续前进,就象没有遇到其他的波一样。
通过对各种波动相遇现象的观察和研究,可总结如下规律:
注意:波的叠加原理仅在弱波条件时成立,强冲击波则不成立。
在其相遇区域内,任一点处质点的的振动为各个波单独
存在时所引起的振动的矢量和。
这个规律叫做波的叠加原理或波的独立性原理。

第一页,共五十五页。
二、波的干涉:
1、干涉现象:在一定条件下,两波相遇,在媒质中某些位置
的点振幅始终最大,另些位置振幅始终最小,
而其它位置,振动的强弱介乎二者之间,保
持不变,称这种现象为干涉现象。
2、产生干涉的条件:
两波源具有恒定的相位差。
两波源的振动方向相同。
两波源具有相同的频率。
满足上述条件的波称为相干波。
3、干涉加强、减弱条件:
设有两个频率相同的波源S1和S2
第三页,共五十五页。
传播到P点引起的振动为:
在P点的振动为同方向同频率振动的合成。
由叠加原理P点合振动:
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干涉加强的条件:
干涉减弱的条件:
当两波源的初相位相同时,相干条件可写为:
干涉加强
干涉减弱
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例题1在同一媒质中相距为20m的两平面简谐波源S1和S2作同方向,同频率(f=100Hz)的谐振动,振幅均为A=,点S1为波峰时,点S2恰为波谷,波速u=200m/s。
求:两波源连线上因干涉而静止的各点位置.
解选S1处为坐标原点O,向右为x轴正方向,设点S1的振动初相位为零,由已知条件可得波源S1和S2作简谐振动的运动方程分别为:
S1发出的向右传播的波的波函数为:
S2发出的向左传播的波的波函数为:
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因干涉而静止的点的条件为:
化简上式,得:
所以在两波源的连线上因干涉而静止的点的位置分别为:
将代入,可得:
第八页,共五十五页。
1、驻波:两列振幅相同,而传播方向相反的相干波,其合成
波是驻波。
三、驻波:(驻波是干涉的特例)
设有两列相干波,振幅相同,分别沿x轴正、负方向传播,选初相位均为零的表达式为:
2、驻波的形成:
:8080/info/yanshi/shipin/
第九页,共五十五页。
其合成波称为驻波,其表达式:
利用三角函数关系求出驻波的表达式:
各点作频率相同、振幅不同的简谐振动。
振幅为
第十一页,共五十五页。
利用三角函数关系求出驻波的表达式:
简谐振动
简谐振动的振幅
但是这一函数不含有传播因子,也不满足
所以它不是行波。
它表示各点都在作简谐振动,各点振动的
频率相同,是原来波的频率。但各点振幅
随位置的不同而不同。
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3、驻波的特征:
(1)波节和波腹:
波节:振幅为零的点称为波节。
波腹:振幅最大的点称为波腹。
两相邻波节间的距离/2。
两相邻波腹间的距离/2。
两相邻波节与波腹间的距离/4。
的各点。
即:
波节的位置为:
的各点。
即:
波腹的位置为:
因此可用测量波腹间的距离,来确定波长。
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