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重新安装浏览器，或使用别的浏览器5张思维导图,高考物理知识点全掌握! so easy波的干涉知识点解析波的衍射和干涉 应用薄膜干涉存在半波损失
波的干涉一、波的叠加原理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． 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、? 、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 ? ? n?. (2)最弱：该点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，即 ? ??2( 2n ? 1)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， 1、 2 是两个相干波源， S S 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 4cm D．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。 点评：1．本题在干涉的基础上进行迁移，A 项迁移到 B 项． 2．加强点和减弱点不能理解为位移总是最大和最小的点，而是振幅增大了和减小了的 点． 题型三：增强和减弱区域的计算 例 3：如图 2 所示，在 x 轴上的 P、Q 两点位置上有两个频率相同、振动方向也相同的 相干波源，它们激起的机械波波长 2m．P、Q 两点的横坐标分别是 xP=1m，xQ=6m，那么在 y 轴上从-∞至+∞的位置上会出现振动减弱的区域有多少个?解析：P、Q 两波源具有相同的频率，P,Q 是相干波源，所以 P、Q 波能产生干涉 P、Q 到 y 轴上任一点 M 的路程差 ? 满足三角形两边之差小于(等于)第三边的关系，即 ? ? 5m. 由相干条件中减弱区域的条件得： ? ?将 ? ? 2m 代入上式可解得 k≤2，所以 k 可取值为 0、1、2． 当 k=2 即为 O 点，由于 y 轴正、负方向对称,故 y 轴减弱的区域共 5 个,即 0、± l、±2. 点评：本题主要考查波的干涉和减弱区域的理解．特别是由课本插图的分析可知振动最 强点和振动最弱点离两波源的路程差．(2k ? 1)? )?5 2
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第五节波的干涉
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编号33 一、选择题： 本大题共12小题， 共计48分。
1、P、Q为沿简谐波传播方向上的两点，两点相距20cm，波是从P向Q方向传播，波速是1m/s，频率为2.5Hz．某时刻P点恰位于正的最大位移处，下面的说法中正确的是 [
] A．此后的0.1s时刻，Q点的位移为正的最大 B．此后的0.1s时刻，Q点的速度为正的最大 C．此后的0.1s时刻，Q点的速度为负的最大 D．此后的0.1s时刻，Q点的加速度为正的最大
2、在均匀弹性介质中， 的连线上是两个振动步调总相同的相干波源。 如图所示， 在等距且都等于半波长。由此可知[
] A、 AB、 BC、 CA．B点振动总是最强，A、C总是最弱 B．B点振动总是最弱，A、C总是最强 C．A、B、C点的振动总是最弱 D．A、B、C点的振动总是最强
3、下列说法正确的是
] A．在空气中，波长为1m的声波比波长为0.5m的声波的传播速度大一倍 B．同一机械波在不同介质中传播时，频率不变，波长跟波速成正比 C．两列波不能同时在同一介质中传播 D．由一个点波源产生的机械波，在均匀介质中传播，遇到障碍物时，在障碍物后面可以留下清晰的影子
4、水面上有A、B两个振动情况完全相同的振源，在AB连线的中垂线上有三个点a、b、c,已知某时刻a点是两波峰的相遇点，c点是最相近的两波谷相遇点，b处于a、c之间，如图所示．下列说法中正确的是[
] A．a点是振动相加强点，c点是振动相削弱点 B．a点与c点都是振动相加强点，b点是振动相削弱点 C．a点与c点此时刻是振动加强点，经过一段时间后，变为振动削弱点，而b点可能变为振动加强点 D．a、b、c都是振动加强点
5、如图甲所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波，在相遇的某一时刻，两列波“消失”，如图乙所示．此时介质在x、y两质点的运动方向是
] A．x向下，y向上 C．x、y都向上 B．x向上，y向下 D．x、y都向下
6、两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样，以下关于干涉的说法中不正确的是
] A．两列波的频率一定相等 B．振动加强的区域与振动减弱的区域总是互相间隔的 C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱 D．振动加强的区域与振动减弱的区域交替变化
7、两列简谐横波，波速大小相同，v=20m/s，方向一列沿x轴向右传播（实线所示），一列沿x轴向左传播（虚线所示），下图为某时刻两列波的波形，则下面说法正确的是
A.两列波的频率均为2.5赫兹 B.两列波在b、d点处干涉加强，在a、c点处干涉减弱 C.此时刻b、d处质点速度为零，a、c处质点速度最大 D.经0.1秒后，a处质点在波峰，c处质点在波谷
8、两列相干的横波在空间相遇，实线为波峰，虚线为波谷，振动加强的点是[
] A．a点； B．b点； C．c点； D．d点．
9.如图7-4-4所示，一个波源在绳的左端发出半个波a，频率为f1,振幅为A1，另一个波源在绳的右端发出半个波b，频率为f2,振幅为A2，P为两波前锋间的中点，则下列说法中错误的是（
） A、两列波相遇时，P点的振幅可达A1+A2 B、两列波同时到达P点 C、两列波相遇时，各自保持原来的波形独自传播 D、两列波相遇后，绳上波峰位移可达A1+A2的点只有1个，此点在P点的左侧 10、两个相干波源发出的两列波，传播到某一点P，若某时刻P点
] A．振动加强，再经半个周期，该点振动将减弱 B．振动加强，再经半个周期，该点振动将加强 C．振动减弱，再经半个周期，该点振动将加强 D．振动减弱，再经半个周期，该点振动将减弱 11、两个振动情况总是相同的波源发出的波，在下面哪些曲线上总是振动相互加强的
A．两个波源连线的垂直平分线上 B．以两个波源连线为直径的圆周上 C．离两个波源的距离之差为10?的点的轨迹上 D．离两个波源的距离之差为15/2?的点的轨迹上 12图7-4-2是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（
） A、此时能明显观察到波的衍射现象 B、挡板前后波纹间距离相等 C、如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D、如果孔的大小不变，将波源的频率增大，将能更明显地观察到衍射现象 13.两列相干波的振幅分别为A1和A2，某时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2，则 A、质点的振幅一直为A1+A2 B、质点的振幅再过半个周期为OA1―A2O C、质点的位移大小一直为A1+A2 D、质点的位移大小再过半个周期为A1+A2 14. 两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播，t = 0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为 0.1m。则以下不同时刻，波形正确的是
二、填空题：
15、如图所示两列振幅，波长和波速都相同的横波1和2, 分别沿x轴的正方向和负方向传播，波速v=200m/s, 在t=0时刻的波形图如图所示，那末在x轴上x=450m处的p点经过最短时间=_______s出现位移最小值，经最短时间=________s出现位移最大值。
16、如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB＝5m，BC＝4m，AC＝3m．A、C两点处有完全相同的波源，振动频率为1360Hz，波速为最弱的位置有________个．
17、如图所示，为两个相干波源，图中实线表示波峰，为圆心的同心圆弧．在，则BC连线上振动虚线表示波谷，它们都是分别以a、b、c、d四点中，振动加强的点是________，振动减弱的点是________．
18.在媒质里有两个振动频率相同的波源S1和S2，相距5m，同时向同方向开始上下振动，波长为2m，在的连线上（不包括），振动最强的点有______个，振动最弱的点有________个，在图中标出这些点的位置。