大学物理-惠更斯原理-课件.ppt

1、球球 面面 波波平平 面面 波波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前新的波前.这就是惠更斯原理这就是惠更斯原理.一一 惠更斯原理惠更斯原理O1R2Rtu 波的衍射波的衍射 水波通过狭缝后的衍射水波通过狭缝后的衍射 波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播.波的衍射波的衍射二二 波的干涉波的干涉2 几列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征几

2、列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征（频（频、波长、振幅、振动方向等）不变、波长、振幅、振动方向等）不变,并按照原来并按照原来的方向继续前进的方向继续前进,好象没有遇到过其他波一样好象没有遇到过其他波一样.（独立性）（独立性）2 在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在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时在该点所引起的振动位移的矢量和.（叠加性）（叠加性）1 波的叠加原理波的叠加原理 频率相同、频率相同、振动方向平行、振动方向平行、相位相同或相位相位相同或相位差恒定的两列波差恒定的两列波相遇时，使某些相遇时，使某些地方振动始终加地方振动始终加强，而

3、使另一些强，而使另一些地方振动始终减地方振动始终减弱的现象，称为弱的现象，称为波的干涉现象波的干涉现象.2 波的干涉波的干涉水水 波波 的的 干干 涉涉 现现 象象1s2sP*1r2r波源振动波源振动)cos(111tAy)cos(222tAy)2cos(1111rtAyp)2cos(2222rtAyp点点P 的两个分振动的两个分振动1）频率相同；）频率相同；2）振动方向平行；）振动方向平行；3）相位相同或相位差恒定）相位相同或相位差恒定.波的相干条件波的相干条件 )cos(21tAyyyppp)2cos()2cos()2sin()2sin(tan122111222111rArArArAcos

4、2212221AAAAA1s2sP*1r2r)2cos(1111rtAyp)2cos(2222rtAyp点点P 的两个分振动的两个分振动12122rr 常量常量讨讨 论论1)合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，但是稳定的布随位置而变，但是稳定的.,2,1,02kk,2,1,0)12(kk2121AAAAA其他其他21AAA振动始终加强振动始终加强21AAA振动始终减弱振动始终减弱2)cos2212221AAAAA12122rr 波程差波程差12rr 若若 则则21221AAA振动始终减弱振动始终减弱21AAA振动始终加强振动始终加强,2,1

5、,0)21(kk2121AAAAA其他其他,2,1,0kk3)讨讨 论论cos2212221AAAAA12122rr 物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 4 6 4 惠更斯原理惠更斯原理 10 例例 如图所示，如图所示，A、B 两点为同一介质中两相干波两点为同一介质中两相干波源源.其振幅皆为其振幅皆为5cm，频率皆为，频率皆为100Hz，但当点，但当点 A 为波为波峰时，点峰时，点B 恰为波谷恰为波谷.设波速为设波速为10m/s，试写出由，试写出由A、B发出的两列波传到点发出的两列波传到点P 时干涉的结果时干涉的结果.解解15m20mABPm25m201522BPm10.0m10010u 设设 A 的相位较的相位较 B 超超前，则前，则 .BA2011.0152522APBPAB点点P 合振幅合振幅021AAA1.两相干波分别沿两相干波分别沿BP、CP方向传播方向传播,它们在它们在B点和点和C点的点的振动表达式分别为振动表达式分别为yB=0.2cos2 t 和和yC=0.3cos(2 t+)(SI)己知己知BP=0.4m,CP=0.5m波速波速u=0.2m/s,则则P点合振动点合振动的振幅为的振幅为(A)0.2m.(B)0.3m.(C)0.5m.(D)0.1m.BPC