巧用波形圖解釋波的干涉現(xiàn)象

學(xué)習(xí)波的干涉后，同學(xué)們對教材中的幾個(gè)問題還是弄不清。問題一：為什么在干涉現(xiàn)象中要求兩列波的頻率必須相同？問題二：加強(qiáng)點(diǎn)為什么永遠(yuǎn)加強(qiáng)？減弱點(diǎn)為什么永遠(yuǎn)減弱？問題三：若兩波源振動情況完全相同且到某點(diǎn)的路程差為半波長的偶數(shù)倍，則該點(diǎn)振動加強(qiáng)，若路程差為半波長的奇數(shù)倍，則該點(diǎn)振動減弱等。針對這些學(xué)習(xí)中存在的問題，我設(shè)計(jì)了用波形圖去解釋，發(fā)現(xiàn)效果很好。

首先，將兩個(gè)振動情況完全相同的波畫在同一坐標(biāo)上，使它們振源相距半波長的偶數(shù)倍（如一個(gè)波長），在波源S1、S2傳播方向上任取一點(diǎn)P，則點(diǎn)P都滿足S1P-S2，P=2n，從下圖中分析得知，兩波在P點(diǎn)的振動方向始終相同，因此振動始終加強(qiáng)。

同理，若將兩個(gè)振動情況完全相同的波畫在同一坐標(biāo)上，使它們的振源相距半波長的奇數(shù)倍（如半個(gè)波長），在波源S1、S2的傳播方向上任取一點(diǎn)P，則點(diǎn)P滿足S1P-S2，P=（2n+1），從下圖中分析得知，兩波在P點(diǎn)的振動方向始終相反，因此振動始終減弱。

若兩列波的頻率相同，周期相同，則它們在同種介質(zhì)中波速、波長也相同。只有這樣，才能始終滿足加強(qiáng)點(diǎn)永遠(yuǎn)加強(qiáng)、減弱點(diǎn)永遠(yuǎn)減弱這樣客觀規(guī)律所規(guī)定的要求，另外，還有就是那加強(qiáng)點(diǎn)的振幅是兩列波振幅之和，減弱點(diǎn)的振幅是兩列波振幅之差等現(xiàn)象也都很容易解釋了。可見在學(xué)習(xí)中，對于抽象的問題，能用直觀的方法去表示，或是用常見或已掌握的知識去理解，對解決學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)往往會達(dá)到很好的效果。

責(zé)任編輯：周瑜芽