大学物理波的干涉和衍射.ppt

8.5 波的干涉和衍射,一、惠更斯原理,R1,R2,S1,S2,O,惠更斯提出：,波前上任意一点都 可看作是新的子波源；所有子波源各自向外发出许多子波；各个子波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播到的新波面。,已知某一时刻波前，可用几何方法决定下一时刻波前；,惠更斯原理解释衍射现象,二、叠加原理,波传播的独立性,叠加原理,当几列波在传播过程中在某一区域相遇后再行分开，各波的传播情况与未相遇一样，仍保持它们各自的频率、波长、振动方向等特性继续沿原来的传播方向前进。,在波相遇区域内，任一质点的振动，为各波单独存在时所引起的振动的合振动。,v1,v2,注意,波的叠加原理仅适用于线性波的问题,根据叠加原理可知，P 点处振动方程为,S1,S2,合振动的振幅,P,P,P 点处波的强度,三、波的干涉,相干条件:,频率相同、振动方向相同、相位差恒定。,相位差,当,干涉相长,当,干涉相消,空间点振动的情况分析,讨论,干涉相长,若,若,干涉相消,干涉相长,干涉相消,从能量上看，当两相干波发生干涉时，在两波交叠的区，合成波在空间各处的强度并不等于两个分波强度之和，而是发生重新分布。这种新的强度分布是时间上稳定的、空间上强弱相间具有周期性的一种分布。,A、B 为两相干波源，距离为 30 m，振幅相同，相同，初相差为,u=400 m/s,f=100 Hz。,例,A、B 连线上因干涉而静止的各点位置。,求,解,B,A,30m,（P 在A 左侧）,（P 在B 右侧）,(即在两侧干涉相长，不会出现静止点),r1,r2,P 在A、B 中间,干涉相消,(在 A，B 之间距离A 点为 r1=1,3,5,29 m 处出现静止点),