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高二物理波的干预知识精讲一【根底知识诱思】几列波同时在介质中传播，不管它们是否相遇，都各自以原有的状态传播，彼此互不影响．例如，房间里人们在交谈，同时播放音乐，但不会因此改变说话人的声音，同样音乐也不会由于旁边有人说话而使旋律发生变化，假设我们放的音乐由两个频率一样的扬声器播放，当人在房间内走动时，他便会听到音乐的旋律发生变化．这是什么原因呢？是声波发生了干预.那么波发生干预的条件是如何呢？波的干预有何特点？【重点难点解读】问题一：波的叠加原理解读：两列波相遇后，能够保持各自原来的波形继续向前传播，互不干扰，如图10.5－l甲、乙所示，所以波具有独立传播的特性．当两列波相遇时，在重叠的区域里，介质的质点会同时参与两列波引起的振动，质点的位移等于两列波单独传播时引起的位移的矢量和．如图10.5－2甲、乙、丙所示和图10.5—3甲、乙、丙所示．由于在叠加区域内的质点的位移是两列波引起的位移的矢量和，如果两位移都为正，如此叠加后振动加强，如图10.5－2乙波峰和波峰的叠加；假设两位移都为负，如此叠加后振动也加强，如波谷与波谷叠加；假设两位移一正一负，如此叠加后振动减弱，如图10.5－3乙波峰和波谷的叠加．问题二：波的干预解读：〔1〕条件：频率一样的两列同性质的波相遇．〔2〕干预现象：干预是波叠加的结果．当频率一样的两列波相遇叠加时，会使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和减弱的区域相互间隔，形成稳定的干预图样，如图10.5－4所示．由图看出，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时，该点的振动是加强的，其振幅等于两列波振幅之和；而波峰和波谷相遇时，振动是减弱的，其振幅等于两列波振幅之差．且振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱．【解题技法点拨】怎样判断质点的振动是加强还是减弱？〔1〕利用干预图样判断：在波的干预图样上，波峰与波峰〔或波谷与波谷〕相遇处，如图10.5－5所示D 点、A 点、B 点的振动是加强的，如果用一条直线将振动加强的点连接起来，这条线上的点的振动都是加强的；而波峰和波谷相遇处，如图10.5－5中C 、E 、F 点的振动一定减弱，把减弱点用线连接起来，如此线上的点的振动都是减弱的；加强点和减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间．〔2〕利用波源到该质点的路程差判断：设在两列波叠加的区域中有一质点P ，P 到两波源的距离分别为r 1和r 2，令∆r=|r 1-r 2|，假设两列波波长都为λ，且两波源振动情况一样，如此有：当∆r ＝n λ〔0，1，2……〕即波的路程差为波长的整数倍时，如此P 点的振动是加强的． 当∆r=2λ〔2n+1〕〔n ＝0，l ，2……〕即波的路程差为半波长的奇数倍时，如此P 点的振动是减弱的．例 如图10.5－6所示，表示两列相干水波叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5cm ，且在图中所示范围内传播的振幅不变，波速和波长分别为1m ／s 和0.5m ，C 点是BE 连线的中点．如下说法正确的答案是〔 〕A ．C 、E 两点都保持静止不动B ．图示时刻A 、B 两质点坚直高度差为20cmC ．图示时刻C 质点正处于平衡位置且向下运动D ．从此时刻起经0．25sB 质点通过的路程为20cm点拨：点A 、B 、C 、E 均为振动加强点，它们的振幅均为两列波振幅之和，等于10cm ，它们的位移均做周期性变化，变化范围为-10cm ～10cm ，故A 错；A 点此时在波峰，B 点在波谷，故竖直高度差为20cm ，故B 正确；C 为BE 的中点，B 在波谷，而E 在波峰，C 应在平衡位置，根据传播方向和振动方向的关系，C 应向下运动，故C 正确；根据题目，由v ＝λf 可知T ＝vf λ=1=0．5s ，故在0．25s 的时间内B 质点的路程为20cm ，故D 正确．答案：BCD【经典名题探究】考点一：对于干预现象的理解例1 两列波相遇叠加发生了稳定的干预现象，得到了干预图样，如此关于干预的如下说法正确的答案是〔 〕A ．两列波的频率一定一样，振幅不一定相等B ．振动加强区始终加强，振动减弱区始终减弱C ．振动加强区域与振动减弱区域互相间隔D ．振动加强区域的位移大，振动减弱区域的位移小分析：两列波叠加产生稳定的干预现象，其条件是两列波必须频率一样，而振幅的大小与干预无关，所以A 正确；加强的区域始终加强，减弱的区域始终减弱且相互间隔，这是干预的重要现象，所以B 、C 正确；加强区域是两列波在此地振动方向一样，振幅大，但位移的大小是不断变化的，有时为零，故D 错．答案：ABC探究：两列频率一样的波叠加后会得到稳定的干预图样，是否该图样是稳定不变的？假设变，按什么规律变化？如何理解“稳定〞的含义？[提示：干预图样按振动规律变化，稳定的真正含义是振动加强〔减弱〕的区域始终都是振动加强〔减弱〕]姊妹题 如图10．5－7所示，S 1和S 2是两个相干波源，由于它们发出的波相互叠加，实线表示波峰虚线表示波谷，对于a 、b 、c 点振动情况，如下判断中正确的答案是〔 〕A ．b 处的振动永远互相减弱B 。
