波的疊加
1、波傳播的獨立性
幾列波相遇之后, 仍然保持它們各自原有的特征(頻率、波長、振幅、振動方向等)不變,并按照原來的方向繼續前進,好象沒有遇到過其他波一樣互不干擾。
2、波的疊加原理
在幾列波重疊的區域里,介質的質點同時參與這幾列波所產生的振動,質點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。
波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區域的振動加強,某些區域的振動減弱,而且振動加強和減弱的區域互相間隔,這種現象叫做波的干涉,所形成的圖樣叫做干涉圖樣。
水波干涉圖樣
在某一時刻,水面上的某一點是兩列波的波峰和波峰相遇,經過半個周期,就變成波谷和波谷相遇.波峰和波峰、波谷和波谷相遇時,質點的位移最大,等于兩列波的振幅之和;因此在這一點,始終是兩列波干涉的最強點,質點的振動最激烈。
在某一時刻,在水面上的某一點是兩列波的波峰和波谷相遇,經過半個周期,就變成波谷和波峰相遇,在這一點,兩列波引起的振動始終是最弱的,質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,質點振動的振幅就等于零,水面保持平靜。
(1)振動加強的區域振動始終加強,振動減弱的區域振動始終減弱。
(2)振動加強(減弱)的區域是指質點的振幅大(小),而不是指振動的位移大(小),因為位移是在時刻變化的。
干涉最強點和最弱點的條件
如圖A、B是兩個振動情況相同的波源,點P到A、B距離分別是S1 和S2 。
P點是振動加強點的條件是:
P點是振動減弱點的條件是:
產生干涉的必要條件: 兩列波的頻率相同,兩列波的相位差保持不變。
注意:雖然干涉是波的疊加的結果,但疊加未必都產生干涉現象。聲波也能發生干涉。 不僅水波和聲波能發生一干涉,一切波都能發生干涉,干涉是波特有的現象。
光的干涉