波的干涉、衍射及加强区减弱区判断汇总

物理机械波知识点总结物理机械波知识点总结高中物理选修3-4机械波重要知识点描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系⑴波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。

振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。

⑵频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。

⑶波速v：单位时间内振动向外传播的距离。

波速的大小由介质决定。

波的干涉和衍射衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。

产生显着衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。

干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。

产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。

稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。

判断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。

二是相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。

干涉和衍射是波所特有的现象。

高中物理选修3-4重要知识点相对论的时空观经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观)：时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间没有任何联系。

相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观)：空间和时间都与物质的运动状态有关。

相对论的时空观更具有普遍性，但是经典物理学作为相对论的特例，在宏观低速运动时仍将发挥作用。

时间和空间的相对性(时长尺短)1.同时的相对性：指两个事件，在一个惯性系中观察是同时的，但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。

2.长度的相对性：指相对于观察者运动的物体，在其运动方向的长度，总是小于物体静止时的长度。

而在垂直于运动方向上，其长度保持不变。

高中物理机械振动和机械波知识点1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动.(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大.(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f.(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T.3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.(3)作简谐运动的单摆的周期公式为:①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关.②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).4.受迫振动(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关.(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振.共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率..5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体不能传播横波.(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定，与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关.(4)三者关系:v=λf7.★波动图像:表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线.由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位)②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)8.波动问题多解性波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件，可使无限系列解转化为有限或惟一解9.波的衍射波在传播过程中偏离直线传播，绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.10.波的叠加几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后，各自的运动状态不发生任何变化，这是波的独立性原理.11.波的干涉:频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象，叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同，振动情况稳定.[注意]①干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的.振幅之差.②两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小.如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=nλ时，振动加强;当PS1-PS2=(2n+1)λ/2时，振动减弱。

波的干涉和衍射一、波的叠加1.波的独立传播性——两列波在相遇时，都将保持各自原有特性（频率、波长、振幅、振动方向）不变，互不干扰地各自独立传播。

2. 波的叠加原理——在相遇区域内任一点的振动,为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和。

二、波的干涉1、现象：两列波在空间相遇而叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的稳定图样叫做波的干涉图样。

2、干涉条件两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样．而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样，则需要满足一定的条件．产生干涉的条件： 1) 两列波的频率相等; 2) 振动方向一致．一切波（只要满足条件）都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象．满足上述条件的波称为相干波，其波源称为相干波源。

3、解释如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈.把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．注意：（1）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱．（2）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的．三、波的衍射１．现象：波可以绕过障碍物或小孔继续传播的现象叫做波的衍射．２．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．３．注意：一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被我们观察到．练习1：如图所示两个频率与相位、振幅均相同的波的干涉图样中，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是 ( B )A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B．B点在干涉过程中振幅始终为零C．两波在B点路程差是波长的整数倍D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰练习2：水面上有A、B两个振动情况完全相同的振动源，在A、B连线的中垂线上有三个点a、b、c，已知某时a点是两列波波峰和波峰相遇点，c点是与a点最近的波谷和波谷相遇点，b处在a、c之间，如下图，以下说法正确的是：（）A、a振动加强，c点振动减弱B、a、c点振动加强，b点振动减弱C、a、b、c点振动都加强D、a、c点振动加强，b点振动不确定练习3：如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一孔，O为波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（ABC ）A．此时有明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果孔的大小不变，使波源频率增大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象练习4：如图所示，正中 O是水面上一波源．实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔．经过一段时间，水面上的波形将分布于（ B ）A、整个区域；B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域；D．上述答案均不对思考: 如你家在大山后,听广播和看电视哪个更容易?(若广播台、电视台都在山前侧)作业辅导与训练: P.78 训练(一)、（二）作业册：P.34练习 1-9题。

判断波的干涉中振动加强点和减弱点分布二法频率相同的两列波发生干涉时，某些区域振动加强，某些区域振动减弱.如何判断这些振动加强点和减弱点的分布呢？一 条件判断法振动频率和振动情况相同的两波源产生的两列波叠加时,振动加强、减弱的条件为：设某点到两波源的距离差（即波程差）为δ，当)3,2,1,0(222 ==•=n n n λλδ时,该点为加强点，当)3,2,1,0(2)12( =•+=n n λδ时，该点为减弱点.若两波源的振动步调相反，则上述结论正好相反.二 现象判断法若某点总是波峰和波峰（或波谷和波谷)相遇，则该点为加强点；若某点总是波峰和波谷相遇，则该点为减弱点。

例1 如图1所示，在均匀介质中，1S 和2S 是两个振动频率相同的波源，在1S 和2S 的连线上有A 、B 、C 三点,221λ====CS BC AB A S ，λ为波长，由此可知A ．B 点振动总是最强，A 点振动总是最弱B ．B 点振动总是最弱，C 点振动总是最强 C ．A 、B 、C 三点的振动总是最弱D ．A 、B 、C 三点的振动总是最强解析：利用条件判断法,当)3,2,1,0(222 ==•=n n n λλδ时,该点为加强点,当)3,2,1,0(2)12( =•+=n n λδ时，该点为减弱点。

对于A 点，λδ==-=AC A S A S 12，A 点振动加强；对于B 点，012=-=B S B S δ，B 点振动加强；对于C 点，λδ==-=AC C S C S 21，C 点振动加强。

所以A 、B 、C 三点的振动都加强,正确答案为：(D ）。

例2 有一半径为m 45的圆形跑道，直线AB 是它的一条直径，有两个完全相同的声源分别放在圆心O点和A 点,若声源产生的声波波长为m 10，且人在B 点所听到的声音最弱。

那么，此人从B 点沿跑道跑到A 点的过程中,还会有几次听到的声音最弱A ．4次B ．6次C ．8次D ．10次解析：做垂直于直线AB 的半径OC （如图3所示)，根据几何知识可知,从园弧BCA 上的各点到圆心O 点和A 点的距离之差在A 点和B 点最大为m 45，在C 点最小为m 10,所以，此人从B 点沿跑道跑到A 点的过程中，各点到圆心O 点和A 点距离之差是先减小后增大。

波的干涉、衍射及加强区减弱区判断1．关于波的干涉和衍射,正确的说法是（）A．有的波能发生干涉现象，有的波能发生衍射现象B．产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等C．波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多D．在干涉图样中，振动加强区域的质点,其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小【答案】B【解析】本题考查的是对波的干涉和衍射现象的理解。

干涉与衍射是波的基本性质，所有波均可发生干涉和衍射,A错误；两列振动方向相同、频率相同、相位差恒定的波才会发生干涉，B正确；发生干涉的区域振动加强点始终加强减弱点始终减弱,合位移比原来任一波引起的位移都要大，振动最强点的位移始终最大,振动最弱点的位移最小，D错误；2．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（)A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果【答案】D【解析】光的干涉和衍射都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理，在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹.干涉和衍射都是波所特有的现象。

白色光发生干涉.衍射是都形成彩色条纹.所以D对。

思路分析:利用干涉与衍射的本质进行判断，还有干涉衍射的条纹特点。

试题点评：考查学社对干涉衍射本质的认识3．关于波的衍射,下列说法正确的是( )．A．衍射是机械波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长【答案】D【解析】衍射是一切波特有的现象，选项A、C错误；发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象，选项B错误；声波的波长1。

波的干涉 知识点解析学习波的干涉要先理解波的叠加原理，再从波的干涉条件理解波的干涉现象．一、波的叠加原理两列波在空间相遇与分离时都要保持其原来的特性(如f 、A 、λ、振动方向)沿原来方向传播，而不相干扰，在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两列波引起的振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和，当这两列波的振动方向在同一直线上时，这种位移的矢量和简化为代数和．由波的叠加原理可知，任何两列波相遇都会产生叠加，叠加时对某一个质点来说，任意时刻振动的位移都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和，从而出现振动的加强点和减弱点．但不同频率的两列波叠加时，其振动的加强点与减弱点不是固定的，而是随时间变化的，因此不能形成稳定的干涉图样．只有当两列波的频率相同时，叠加的结果就会使某些点振动始终加强，某些点振动始终减弱，并且加强点和减弱点相互间隔，形成稳定的干涉图样．所以，波的干涉实质上是一种特殊的波的叠加现象.二、波的干涉1．干涉的概念：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样：2．产生稳定干涉的条件：两列波的频率相同．3．干涉区域内振动加强和振动减弱质点的判断：(1)最强：该点到两个波源的路程差波长的整数倍，即.λδn =(2)最弱：该点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，即)12(2+=n λδ根据以上的分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱．4．对波的干涉，我们还应理解以下几点：(1)振动最强点是振幅始终最大而不是位移始终最大：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移，在振动的过程中每个质点的振幅是不变的，而振动位移是随时间而改变的，所以振动最强点只是振幅最大的点，其位移仍在做周期性变化，其位移大小变化范围在振幅和零之间．(2)干涉图样中不是只有振动最强的质点和最弱的质点，同时也有振动强度在二者之间的质点，振幅不是最大也不是最小．(3)振动加强点在某个时刻的位移可能比同时刻的其他的振动质点的位移小．(4)干涉区域内所有质点的振动频率相同．三、典型例题分新：题型一：生活中波的干涉现象例l ：学校做广播体操时，同学们围绕由两个高音喇叭发声的操场走一罔，听到的声音是忽强忽弱的，为什么?解析：做广播体操时，两个高音喇叭发出相同频率的声音，在操场上形成了稳定的干涉现象，同学们绕操场走一圈时，经过了振动加强区域和振动减弱区域，即声音加强和减弱的区域，并且相互间隔，所以听到的声音忽强忽弱．点评：本题是在生活实际中发生的现象，要求分析时抓住关键字“两个高音喇叭是同时发声，听到忽强忽弱的声音”即是频率相同的两列声波产生的干涉现象，类似的现象还有水波的干涉等．题型二：振动加强点和减弱点的理解，波的叠加原理例2：如图l 所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅均为2cm ，波速为2m/s ，波长为0.4m ．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷.关于图中所标的a ，b 、c 、d 四点，下列说法正确的有( )A ．该时刻a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动都最强B ．a 质点的振动始终是最弱的，b 、c 、d 质点的振动始终是最强的C ．b 、c 两点在该时刻的位移差是4cmD ．再过t=0.05s 后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱解析：图中b 、d 、c 均为振动加强点，a 为振动减弱点．图中所示时刻，由叠加原理可知，b 点的位移是4cm ，c 点的位移是-4cm ，故两者的位移差是8cm ，再过0.05s ，a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，但a 仍然是振动减弱点，b 、c 仍然是振动加强点．故选AB 项。

波的衍射和干涉（教师版）知识点归纳一、波的衍射1.定义：波可以①障碍物继续传播的现象.2.发生明显衍射的条件：缝、孔或障碍物的尺寸跟波长②，或者③时，才能观察到明显的衍射现象.3.④都能发生衍射，衍射是波⑤的现象.二、波的独立传播原理和叠加原理1.波的独立传播原理：几列波相遇后能够保持各自的⑥继续传播，这叫做波的独立传播原理.2.波的叠加原理：几列波相遇时，在它们的重叠区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的⑦.三、波的干涉：1.定义：⑧相同的两列波叠加，使某些区域的振动⑨、某些区域的振动⑩的现象.2.条件：○11相同是两列波产生干涉的条件.3.○12都能够发生干涉，干涉是波○13的现象.四、对发生明显衍射现象条件的理解1.衍射是波特有的性质，衍射不需要条件.2.发生明显衍射的条件是缝、孔或者障碍物的尺寸d 比波长λ小或者相差不多，小得越多，衍射越明显.3.明显衍射发生时，并不一定能够很清楚地感受到，如当小孔远远小于波长时，衍射应当非常明显，但我们却观察不到，是因为单位时间内通过小孔的能量很小，使水波的振幅很小.五、对干涉现象的理解1.干涉的必要条件：两列波的频率相同.2.干涉图象的特征：①加强区和减弱区的位置固定不变.②加强区始终加强，减弱区始终减弱，不随时间变化.③加强区和减弱区互相间隔.3.对加强区和减弱区的理解：4.①加强区:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之和A=A 1+A 2，质点还是在原来的平衡位置附近振动，位移不总是最大.5.②减弱点:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之差6.A=∣A 1-A 2∣，当两列波的振幅相等时，减弱点的位移始终为零.7.加强点的位移不一定大，减弱点的位移不一定小.8.③加强点和减弱点的判断：当振动频率相同、振动情况完全相同的两列波相遇时，点到两波源的路程差为x ∆，9.当x ∆等于波长的整数倍时，即x ∆=k λ(k=0,1,2···),10.振动加强.11.当x ∆等于半波长的奇数倍时，即x ∆=（2k+1）2λ(k=0,1,2···),振动减弱.若振动步调相反，则以上结论也相反.若某点总是波峰与波峰（波谷与波谷）相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，该点为振动减弱点.典型例题例1如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时A点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动，可采用的方法是()A．增大波源的频率B．减小波源的频率C．将N板向右移D．将N板向左移【解析】A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由v＝fλ可知，要增大λ则只要减小f，故B正确．当波长λ不变时，将N板左移，使狭缝距离d减小，也能产生明显衍射，故D正确．故本题应选B、D.【答案】BD例2两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速度沿同一直线相向传播，t＝0时刻的图形如图10－1所示，图中小方格的边长为0.1m，则以下不同时刻，波形正确的是()【解析】根据波的叠加原理可知，叠加后任一点位移为两列波分别引起位移的矢量和，经0.3s、0.4s、0.5s、0.6s后，每列波形往前平移的距离分别为0.3m、0.4m、0.5m、0.6m，由叠加原理可知A、B、D正确。

浅谈波的干涉中加强区和减弱区的判定
刘力
【期刊名称】《理科考试研究：高中版》
【年(卷),期】2007(014)005
【摘要】干涉是波所特有的现象，它能够产生相互间隔的加强区和减弱区，其中判定加强区和减弱区的位置是重要的一环，本文结合近几年高考，总结出两种判定加强区和减弱区的方法。

【总页数】2页(P29-30)
【作者】刘力
【作者单位】安徽萧县中学,235200
【正文语种】中文
【中图分类】G633.6
【相关文献】
1.浅谈波的干涉中加强区和减弱区的判定 [J], 刘力;
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5.基于电磁波层析成像技术的隐伏构造区边界判定 [J], 屈小兵; 鲍俊睿
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波的干涉、衍射、多普勒效应一、波的干涉和衍射现象多普勒效应1、波的干涉和衍射2、多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)。

(2)现象：观察者感到频率发生变化。

(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。

3、多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大．(3)波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小．(4)波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．二、波的干涉现象中振动加强点、减弱点的两种判断方法1.公式法某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。

①当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。

①当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。

2.波形图法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。

三、针对练习1、（多选）在坐标原点的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速v ＝200 m/s.已 知t ＝0时，波刚好传播到x ＝40 m 处，如图所示，在x ＝400 m 处有一接收器(图中未画出)， 则下列说法正确的是( )A ．波源开始振动时方向沿y 轴正方向B ．从t ＝0开始经过0.15 s ，x ＝40 m 处的质点运动路程为0.6 mC ．接收器在t ＝1.8 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为11 Hz 2、（多选）如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－0.2 m 和x ＝1.2 m 处，两列波的速度均为v ＝0.4 m/s ，两列波的振幅均为A ＝2 cm.图示为t ＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此时刻平衡位置处于x ＝0.2 m 和x ＝0.8 m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x ＝0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是( )A ．t ＝0.75 s 时刻，质点P 、Q 都运动到M 点B ．x ＝0.4 m 处，质点的起振方向沿y 轴负方向C ．t ＝2 s 时，质点M 的纵坐标为4 cmD ．0到2 s 这段时间内，质点M 通过的路程为20 cm3、在匀质轻绳上有两个相距10m 的波源S 1、S 2，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。

波干涉中加强减弱位置判断方法波干涉是指两个或多个波相互叠加或相遇时产生的干涉现象。

在波干涉中，存在着波的加强和减弱的位置，可以通过一些方法来判断这些位置。

以下是一些常用的方法。

1.理论计算法：波的加强和减弱位置可以通过使用波动方程、振幅、相位等理论计算来预测。

这种方法适用于理论上已知波源和介质的条件下。

2.波源特性法：可以根据波源的特性来判断波的加强和减弱位置。

例如，对于点源，波将在距离波源一半波长的位置处加强；对于平行光源，波将在波程差为整数倍波长处加强。

3.干涉图案观察法：通过观察干涉图案的特点，可以判断波的加强和减弱位置。

干涉图案通常呈现出明暗相间的条纹，波的加强位置对应着明亮区域，而波的减弱位置对应着暗淡区域。

4.干涉纹的空间分布法：根据干涉纹的空间分布特性，可以判断波的加强和减弱位置。

例如，对于等厚干涉，干涉纹呈现出等间距的圆环状，其中中心位置为波的加强位置，纹线交叉处为波的减弱位置。

5.干涉仪实验法：使用干涉仪进行实验，通过调节干涉仪的各种参数，观察干涉图案的变化，可以确定波的加强和减弱位置。

例如，通过调节干涉仪的干涉条纹的位置，使得明纹和暗纹相互交替，从而确定加强和减弱位置。

6.数据采集与分析法：通过实验测量并采集到的干涉图案数据，使用数据处理和分析方法，可以确定波的加强和减弱位置。

例如，使用图像处理软件对干涉图像进行分析，提取出干涉纹的特征参数，从而确定加强和减弱位置。

总结起来，波干涉中波的加强和减弱位置的判断可以通过理论计算、波源特性、干涉图案观察、干涉纹的空间分布、干涉仪实验和数据采集与分析等方法来进行。

不同的情况下，可以选用不同的判断方法。

这些方法能够帮助我们深入理解波的干涉现象，并在实际应用中发挥重要作用。

A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射【答案】B【解析】衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话，它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错；衍射现象主要体现一个“绕”字，所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项B对、D错．5．两列波在某区域相遇，下列说法中正确的是( )．A．两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰B．由于一切波都能发生干涉，故这两列波相遇一定能产生干涉图样C．若这两列波叠加后，出现某些区域振动加强，某些区域振动减弱，这两列波发生了干涉D．在两列波重叠区域里，任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和【答案】ACD 【解析】根据波的独立传播原理，选项A正确；一切波都能发生叠加，但是要产生干涉图样则两列波必须具备频率相同、相位差固定的条件，选项B错；若两列波叠加，出现某些区域振动加强、某些区域振动减弱的现象，这就是波的干涉，选项C正确；根据波的叠加原理，选项D正确．6．在开展研究性学习活动中，某校同学进行了如下实验：如图所示，从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处，并可以从T处监听声音，左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T 对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最小的声音，设声速为v，则该声音的频率为( )．A.2vB.2vlC.4vlD.8vl【答案】C【解析】当第1次听到最小的声音，说明SBT和SAT的路程差是这一频率声波的半个波，从而相互消弱，则2l＝2，而λ＝vf，故f＝4vl，C选项正确．7．图中，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s.为了接收信号，在x＝400 m处设有一接收器A(图中未标出)．已知t＝0时，波已经传播到x＝40 m，则下列说法中不正确的是( )．,.A ．波源振动的周期为0.05 sB ．x ＝40 m 处的质点在t ＝0.5 s 时位移最大C ．接收器在t ＝1.0 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz 【答案】BC【解析】波源振动的周期T ＝v λ＝20400s ＝0.05 s ，A 正确；x ＝40 m 处的质点在t ＝0.5 s 时仍在平衡位置，B 错误；接收器接收到此波的时间t ＝40040400-s ＝0.9 s ，C错误；由多普勒效应的知识，可知D 正确．8．波源在绳的左端发出半个波①，频率为f 1，振幅为A 1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f 2(f 2＞f 1)，振幅为A 2，P 为绳的中点，如图4所示，下列说法错误的是( )图4A ．两列波同时到达P 点B ．两列波相遇时P 点波峰值可达到A 1＋A 2C ．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D ．因频率不同，这两列波相遇不能叠加 【答案】BD【解析】因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P 点，选项A 正确；因f 2＞f 1，有λ2＜λ1，当①的波峰传至P 点时，②的波峰已过了P 点，即两波峰在P 点不会相遇，根据波的叠加原理，P 点的波峰值不可达到A 1＋A 2，选项B 错误，选项C 正确；因波的叠加没有条件，故选项D 错误．思路分析：两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同；波的叠加没有条件， 试题点评：本题考查波的叠加，注意两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播 9．如图5所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( )图5A ．该时刻质点O 正处在平衡位置B ．P 、N 两质点始终处在平衡位置C ．随着时间的推移，质点M 向O 点处移动D ．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置 【答案】BD【解析】本题考查对干涉图样的认识．由图可知，图中O 、M 为振动加强点，此时刻都可能发生色散【答案】BDE【解析】试题分析：满足与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比，并且总是指向平衡位置，即F=﹣kx，则为简谐运动；彩超利用多普勒效应原理；光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散；变化的磁场产生电场，和变化的电场产生磁场；由相对论质量公式可知，即可求解．解：A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比，与其方向总是相反时，质点的运动就是简谐运动，故A错误；B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故B正确；C、当由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故C错误；D、麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场，故D正确；E、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解，故E正确；故选：BDE．点评：本题考查简谐运动的回复力与位移的关系，掌握多普勒效应原理，理解干涉、衍射及折射对复合光的分解的原理，注意变化的磁场产生电场中的“变化”两字的理解，最后认识运动的质量与静止的质量的关系．14．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则A．再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同B．图中质点b此时动能正在减少，其加速度正在减小C．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 HzD．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一定不大于2 m【答案】C【解析】试题分析：由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，可知a质点正向上振动，加速度指向平衡位置向下，且正在增大，A错误；b质点正向下振动，远离平衡位置，故动能减小，加速度增大，B错误；由fvλ=得：该波的频率为：ZHvf50==λ，则这列波遇到频率为50Hz的波会发生稳定的干涉现象，C正确;当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射．由图知该波的波长为m4=λ，所以这列波遇到尺寸小于4m或相差不多的障碍物就会会发生明显的衍射现象，D错误；故选C。

波干涉中加强减弱位置判断方法
波干涉中加强减弱位置判断方法
波干涉中加强与减弱点判断方法较多，出题花样较多，学生是防不胜防，现汇总如下。

一、振动加强与减弱位置的含义
通常是指两列波在重叠的区域里各个质点都在不停的振动，振动过程中的最强的位置，位移、速度、加速、回复力等量都在不停变化，与这些物理最大值都相关的一个不变的物理量是振幅。

振动加强位置：也就是人们常说的振动最强位置，这些位置质点振动的振幅是最大的，特别强调这些质点还是处在不停的振动之中，位移、速度、加速、回复力等量都在不停变化；因受振幅定义（物理离开平衡位置的最大距离）及特点（振动中保持不变）的干扰，在此产生振动最强理解为位移最大且保持不变的错误观念。

振动减弱位置：即振动最弱位置，振动质点中的振幅最小，甚至有时为0，质点保持静止。

当然也不能存在振动最弱位置位始终最小的错误观念。

二、振动加强点与减弱点位置判断方法
高中物理中两列干涉波源的情况通常是相同的，即同频率、同相位、同振动方向（空间）。

1、已知波λ长和波程差△S。

△S=nλ处加强，△S=nλ+λ/2处减弱，这种类型比较基础，在机械波干涉中通常不考这种。