1、本课时教学基本要求1、理解波的叠加原理，掌握波的相干条件及相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。2、理解驻波的概念和形成条件，了解波腹、波节等概念。,第六章 机械波,6.5 叠加原理 波的干涉 (1) 波的叠加原理几个波同时在同一媒质中传播时, 每个波的特性不变。( 频率, 波长, 振幅, 振动方向, 传播方向不变。)任一时刻 t , 媒质中任一质点的振动位移是各个波单独传播时在该点产生的位移的矢量和。,叠加原理 波的干涉、衍射现象; 波的分解、合成。,叠加原理适用条件: 胡克定律成立,线性叠加( 线性偏微分方程 )大振幅 叠加原理不再适用, 非线性物理。,机械波,P 点产生的振动位移:,(2)
2、波的干涉相干波 能发生干涉现象(产生稳定的加强和减弱叠加现象)相干条件 频率相同、位相差恒定、振动方向相同。,机械波,二束相干光的干涉图象 产生明暗相间的干涉条纹,机械波,水波干涉图样,机械波,6.6 驻波驻波 波在同一媒质中沿相反方向传播发生干涉 (1) 反射波的位相(i) 入射波在固定端的反射 波动传到媒质的固定端,完全反射。形成与入射波传播方向相反的反射波。,y1 ( 入射波 ),y2 ( 反射波 ),X,Y,O,固定点,固定端: 反射波和入射波位相相反( 位相突变) 半波损失, 半波反射,机械波,(ii) 入射波在自由端的反射端点可自由运动,自由端的振幅为最大,自由端: 反射波和入射波
3、位相相同 无半波损失,固定端和自由端的反射 都是完全反射反射波的振幅(波强)与入射波相等, 全波反射,机械波,(iii) 非完全反射时反射波的位相 波动垂直入射到两种媒质的界面:一部分透过界面 透射波一部分在界面反射 非完全反射波,透射波位相不变 反射波位相 与两种媒质的性质有关,机械波,(2) 驻波讨论在同一媒质中, 振幅相同、传播方向相反的两列波的干涉。(i) 驻波的表达式, 不是行波,实验弦线上的驻波：,波节O B D F H,波腹A C E G,y1 ( 入射波 ),y2 ( 反射波 ),X,O,机械波,机械波,(ii) 两端点固定的驻波,机械波,实验弦线上的驻波：,机械波,(iii)
4、 自由端反射的驻波,o X L,机械波,机械波,驻波解题基本步骤：(1) 先建立坐标系, 写出入射波的波动方程。(2) 将反射点的坐标代入入射波方程, 得到入射波在反射点的振动方程。(3) 判断入射波在反射过程中有无半波损失, 求出反射波在反射点的振动方程。(4) 写出反射波的标准表达式, 将反射点的坐标代入, 并与 (3) 中的振动方程比较, 确定其反射波表达式中的初相位。(5) 将入射波和反射波叠加, 利用三角和差公式求出合成波。(6) 由合成波表达式求得频率和波长, 并确定波腹和波节位置。,(iv) 反射波表达式的确定把握入射波在反射时是否有 相位的突变(半波损失)是正确求解反射波的波动方程的关键！,机械波,机械波,机械波,作业：6-41 6-42 6-45 6-52 6-59,
