【正文】 始終相同，是振動加強點，振幅最大。 下面說法中正確的是( 該擾動將沿弦線傳播而形成波(孤立的脈沖波)。 解析：水面平靜處，意味著兩列波在該處為干涉相消點，即兩列波在該處的波程差為半波長的奇數(shù)倍。 C．5處A．1處≤△smax由此可解出干涉減弱點的個數(shù)—≤n ≤—如果△s不是連續(xù)變化，中間有極值或間斷點，需要分段求。任何兩列波都可以疊加，而干涉現(xiàn)象是疊加中的特例。可見P點振動的強弱由相位差決定，也就是由波程差決定。如圖2所示：設兩相干波源重疊區(qū)域內(nèi)任一點P，到兩波源S1 和S2 的距離，分別為r1，r2波源SS2振動的初相位為jj2。（一）、波的衍射1．波繞過障礙物(在同一種介質(zhì)中)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，叫波的衍射現(xiàn)象。(2)如果兩列波頻率不同，在某一時刻通過波的疊加也會使一些質(zhì)點振動加強，另一些質(zhì)點振動減弱，但在下一時刻，振動加強與減弱的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其它一些質(zhì)點上，這樣的疊加就不會在兩列波的相遇空間出現(xiàn)穩(wěn)定的強弱分布。所謂衍射條件，僅是指衍射現(xiàn)象較明顯的條件，由于有些機械波的波長與宏觀物體的尺寸差不多，所以容易觀察到衍射現(xiàn)象。不少學生在學習這部分知識時理解不透或理解的不正確，只知道死記定義，不知道靈活掌握其特點，而應更靈活地掌握這部分知識。精品資源第五節(jié) 波的干涉一、重點難點剖析：～17m之間，一般物體很難擋住它的傳播。4．駐波是一種特殊的波的干涉現(xiàn)象，它是由頻率相同、振幅相同、傳播方向相反的兩列波疊加而成的，形成的波形中某些點靜止不動(稱節(jié)點)，某些點振幅很大(稱波腹)。波的衍射現(xiàn)象是普遍存在的，例如：障礙物是很大的平面(或球面)，而面上有小孔(或狹縫)，則波能通過小孔(或狹縫)繞到擋板的后面繼續(xù)傳播。則波源S1 在P 點引起的相位為[ω(t —)+j1]。注：所謂加強和減弱的物理含義是：振動的振幅增大和減小(振幅是描述振動強弱的物理量)。除頻率相同之外，相差恒定，振動方向一致也是產(chǎn)生干涉的必不可少的兩個必要條件。 二、典型例題解析：例1：如圖所示，MN 是水池的邊緣，SS2是池中水面上振動情況守全相同的波源，它們激起的水波波長為2m。在MN上任取一點P，連接PS1和PS2，據(jù)幾何知識有波程差PS1—PS2≤S1S2=5m，所以波程差(PS1—PS2)恰為半波長1m的奇數(shù)倍，可以取到1m、3m、5m。(3)在圖1中準確地畫出t =。 ) A． 同理可知，6為振動方向始終相反的點，是振動減弱點，振幅最小。[解答]很明顯，該現(xiàn)象是直接從直升機來的聲音和冰塊反射的聲音在耳朵處的干涉。解析：SS2兩波源連線之間只有兩個波長，那么連線之間有如圖所示的三個加強點：S1A—AS2=－λ，S1D—S2D=0，S1C—CS2=λ，所以A、D、C 為三個加強點。圖2例9：如圖所示，在半徑為R=45m的圓心O 和圓周A 處。 圖1設兩列波的振幅均為5cm，且圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1m/。沒有我盼望的回聲，但聽到了起初好像是一只麻雀。以上這段文字，取材于(稍作修改) 。從圖1可知，當2dsina=λ時，反射聲波同相位。 0≤x≤35,177。[解答](1)當頻率f=660Hz，聲速c =330m/s，則波長 λ=, x = m(m). XP′=，YP′=.則程差為三、同步練習測試：1．雷聲隆不絕，這是一種什么現(xiàn)象？ )A．聲音的共鳴現(xiàn)象B．聲波在云層界面上發(fā)生多次的反射現(xiàn)象C．聲波繞過障礙物的衍射現(xiàn)象D．聲波的疊加時的干涉現(xiàn)象2．下列關于波的衍射說法正確的是 ( )A．面對障礙物大咕一聲，過一會兒聽見自己的聲音B．將一個音叉敲響，人圍它走一周，將聽到忽強忽弱的聲音C．在障礙物的后面可以聽到前面人說話的聲音D．一人敲一下長管的一端，另一人用耳朵貼緊鋼管另一端，先后聽到兩次聲音7．水平面上有沿豎直方向振動周期均為T的兩相同波源A 和B,某時刻t 波源A 和B 在水平面C 點引起的分振動均為過平衡位置向上(在t=0時繩上的波形如圖中的a所示，根據(jù)波的疊加原理，以下判斷正確的是 (s、 21．(2003年上海高考)關于機械波，下列說法正確的是 )A．a(chǎn) 處質(zhì)點的位移始終為2AB．c 處質(zhì)點的位移始終為－2AC．b 處質(zhì)點的振幅為2AD．c 處質(zhì)點的振幅為2A23.(1998年上海高考試題)如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC 和BD 是兩塊擋析，AB 是一個孔，O 是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中由線)之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是(振動的強區(qū)域是指該質(zhì)點的振幅大，為︱A1+A2︱，質(zhì)點的位移可以為零；振動的弱區(qū)域是指該質(zhì)點的振幅小，為︱A1－A2︱，質(zhì)點的位移可以不為零；5．BD6．C7．AD8．B、C、D(在波的干涉中，振動加速和振動減弱的物理含義是振動質(zhì)點的振幅增大或減小，質(zhì)點還是在做簡諧運動。16．如圖，此題中振動加強點同兩波源之間的距離差應等于0或波長的整數(shù)倍，因而圖中的BB2點為振動加強點，由于S1B1之間的點到S1和S2的距離小于兩個波長，故在S1B1之間只會存在一個振動加強點，它們到S1S2的距離差為一個波長。 點的波程差為半波長的奇數(shù)倍時，該點振動減弱，即2Rcosθ R = (2k+1)1,177。 －5≤k≤4在取值范圍內(nèi)，k值共有10個，因此，在AB之間的半圓周上共有10個振動減弱的位置。)解析：由簡諧波A 和B 在t = 0時波形和在t = T波形圖，可知波A 和B 在一個T 內(nèi)沿傳播的方向平移的距離為4m，則波A 和B 在T/2內(nèi)各自沿傳播方向平移的距離為2m，得到此時各自的波形圖，再根據(jù)波的疊加原理，此時的波形圖應為在x軸上2～6m的一條線段，如圖21．ABC(提示：波動的過程既是振動形式的傳遞過程，也是振動能量的傳遞過程。b點位于SS2的中垂線上，SS2傳到b點的振動同步，所以b點也是振動最強的點。如圖1，設有一平面波向兩介質(zhì)分界面MN傳播，AB為波陣面，A點先與界面相遇，而后AAB各點先后到達分界面EEC。如果縫寬近似于波長，那么經(jīng)過縫后的波陣面近似于圓面，如圖3(b)。另取一只紙盒口朝下對準量筒，并與低頻信號發(fā)生器輸出端相連。聲波 在空氣中傳播速度是相等的，因此，聲波頻率與波長成反比，也就是當頻率從f1增大到f 2= 3f1和f3 = 5f1時，波長l1相應減小到l2 = l1/3和l3 = l1/5。于是聲速c可表達為c = c0+bz ,(5)先對(3)問中得到的發(fā)射角θ0的最小值，導出聲波從S 到達H 所經(jīng)傳播時間的表達式。 c = c0+bz.即得 dz = dscosθ.與上式聯(lián)立可得 ds = c0dθ/sinθ0.于是有 圖3(2)為使聲波不會遇到海洋表面發(fā)生反射，要求波射線或在海面下方，或恰好與海面相切。 cotθ0 = .類推可得符合題意的一組θ0角為 θ0 = arccot() = arctan().其中n = 1,2,3,…,θ0＜.值得指出的是n→時，對應θ0 = ，即為沿x軸行進的波射線。 n = 2 tSH = .沿著z = 0直線(即x軸)方向傳播到H 所需時間為t′SH = X/c0.將X = 10000m，c0 = 1500m/s代入，可算得 θ0 = arcsin()(3)接收器H能接收到的聲波，對應的波射線圓弧必須通過H所在點，圖4所示為其一。計算中可利用積分公式實際上該圖案就是駐波的形象圖，平板上的沙粒聚集在不振動的波節(jié)處，這些節(jié)點連成節(jié)線，也就是克拉尼圖案中的波紋線。則該處振動加強；1815年6月，在滑鐵盧戰(zhàn)役中，戰(zhàn)斗打響后，部署在戰(zhàn)場附近25km處的格魯希軍團竟無一人聽到炮聲，因而沒能按作戰(zhàn)計劃及時趕來支援拿破侖，致使拿破侖的軍隊全軍覆沒。圖12．折射定律。如圖所示，設波陣面為直線形的波，到達障礙物的縫隙時，縫上各點成為新的子波源。23．ABC(提示：根據(jù)能有明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或差不多。干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象。 = cos = ,S2傳到x軸上任一點x′的振幅為： y1 = Acos 17．A、B 兩波源為相干波源，設A、B 處質(zhì)點的振動方程為yA = AcosωtyB = Acos(ωt+π)在任意x 處，由振源A 引起的波動方程為yA = Acosω(t )由振源B 引起的波動方程為yB = Acos 則在x 處兩列波的相位差為△j = (wt w故圓周上共有六個振動加強點。)9．A(空氣中的聲波是縱波；聲波不能在真空中傳播；發(fā)聲體的響度越大，只是聲源的發(fā)出的能量大，進入人耳的聲強與人和聲源的距離還有關系；聲波在不同的介質(zhì)中波速和波長均不相同，但是聲波的頻率是不變的。a、b、c三點分別位于SS2連線的中垂線上，且ab = bc，某時刻a是兩列波波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則19．相距l(xiāng) = 100m的兩個波源沿著它們的連線方向，向兩邊發(fā)出平面簡諧波。 例16：(1991 32x=nλ， 因為 △s =(3x)x=32x,當波程差是波長的整數(shù)倍時有干涉極大，即例15：(1991年英國物理奧林匹克競賽試題