10-4+惠更斯原理波的衍射+干涉

*,第十章 波动,10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉,物理学,第五版,球 面 波,平 面 波,介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前,.,一 惠更斯原理,O,1,波 的 衍 射,水波的衍射,波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播,.,二 波的衍射,2,三 波的干涉,1,波的叠加原理,波传播的独立性：,两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同，互不干扰,.,波的叠加性：,在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成,.,3,频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为,波的干涉现象,.,2,波的干涉,4,波频率相同，振动方向相同，位相差恒定,例,水波干涉 光波干涉,某些点振动始终加强，另一些点振动始终减弱或完全抵消,.,(,2,)干涉现象,满足干涉条件的波称相干波,.,(,1,),干涉条件,5,波源振动,点,P,的两个分振动,(3)干涉现象的定量讨论,*,6,定值,*,7,合振幅最大,当,合振幅最小,当,位相差 决定了合振幅的大小.,干涉的位相差条件,讨 论,8,位相差,加强,减弱,称为波程差,（波走过的路程之差）,则,如果 即相干波源,S,1、,S,2,同位相,9,将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件，则有,当,时（半波长偶数倍）,合振幅最大,当,时（半波长奇数倍）,合振幅最小,干涉的波程差条件,10,例,如图所示，,A,、,B,两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为,5 cm,，频率皆为,100 Hz,，但当点,A,为波峰时，点,B,恰为波谷,.,设波速为 ，试写出由,A,、,B,发出的两列波传到点,P,时干涉的结果,.,15 m,20 m,A,B,P,11,设,A,的相位较,B,超,前,点,P,合振幅,解,15 m,20 m,A,B,P,12,(,1,),反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；,N,界面,附 波的反射和折射,R,N,界面,L,(,2,),反射定律,I,13,用惠更斯原理证明,i,i,i,A,1,A,2,A,3,B,2,B,3,B,1,N,N,A,I,d,时刻,t,时刻,t+,t,B,2,B,3,B,1,N,N,A,I,B,L,14,波的折射,(,1,),折射线、入射线和界面的法线在同一平面内；,(,2,),用惠更斯原理证明,N,界面,R,N,界面,L,I,15,i,i,i,A,1,A,2,A,3,B,2,B,3,B,1,N,N,A,I,d,时刻,t,时刻,t+,t,B,2,B,3,B,1,N,N,A,I,B,R,所以,END,16,