第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
1
球面波平面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新的波前,
一 惠更斯原理
O
1R
2R
tu?
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
2
波的衍射水波的衍射波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播,
二 波的衍射第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
3
三 波的干涉
1 波的叠加原理波传播的独立性,两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同，互不干扰,
波的叠加性,在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成,
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
4
频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象,
2 波的干涉第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
5
波频率相同，振动方向相同，位相差恒定例 水波干涉 光波干涉某些点振动始终加强，另一些点振动始终减弱或完全抵消,
(2)干涉现象满足干涉条件的波称相干波,
(1)干涉条件第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
6
波源振动 )c o s( 111 tAy
)c o s ( 222 tAy
)π2c o s ( 1111
rtAy P
)π2c os ( 2222
rtAy P
点 P 的两个分振动
(3)干涉现象的定量讨论
1s
2s
P
*1r
2r
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
7
)c os (21 tAyyy PPP
)
π2
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)
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1
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A
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co s2 212221 AAAAA
12
12 π2
rr 定值
1s
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第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
8
cos2 212221 AAAAA
合振幅最大当...3,2,1,0π2 kk 时?
21m a x AAA
合振幅最小 21m i n AAA
当
π12 k?
位相差 决定了合振幅的大小,
干涉的位相差条件讨 论第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
9
位相差
)π2()π2( 1122 rr
π)12(
π2π2π2
21 k
k
rr?
加强减弱称为波程差 （波走过的路程之差）
21 rr
π2π2 21 rr则如果 即相干波源 S1,S2同位相
12
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
10
将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件，则有当 时（半波长偶数倍）
合振幅最大
krr 21
21m a x AAA
当 时（半波长奇数倍）
合振幅最小
2)12(21
krr
21m i n AAA
干涉的波程差条件第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
11
例 如图所示,A,B 两点为同一介质中两相干波源,
其振幅皆为 5 cm，频率皆为 100 Hz，但当点 A 为波峰时，点 B 恰为波谷,设波速为,试写出由 A、
B发出的两列波传到点 P时干涉的结果,
15 m
20 mA B
P
1sm10
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
12
252015 22BP
设 A 的相位较 B 超 前
π BA
π2011.0 1525π2ππ2 APBPAB
点 P 合振幅
021 AAA
解
10.010010 u
(m) 15 m
20 mA B
P
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
13
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
14
用惠更斯原理证明时刻 t 时刻 t+△ t
B2 B3B1
NN
A
I
B
32d
d
3d
L
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i iA1
A2 A3
B2 B3B1
NN
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第十章 波动
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15
第十章 波动
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉物理学 第五版
16
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A1
A2 A3
B2 B3B1
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I d Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
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时刻 t 时刻 t+△ t
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i所以第十章 波动物理学第五版
17
10-2 平面简谐波的波函数
10-3 波的能量 能流密度
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉本章目录选择进入下一节：
10-5 驻波
10-6 多普勒效应
10-7 平面电磁波
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1
球面波平面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新的波前,
一 惠更斯原理
O
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第十章 波动
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2
波的衍射水波的衍射波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播,
二 波的衍射第十章 波动
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3
三 波的干涉
1 波的叠加原理波传播的独立性,两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同，互不干扰,
波的叠加性,在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成,
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4
频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象,
2 波的干涉第十章 波动
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5
波频率相同，振动方向相同，位相差恒定例 水波干涉 光波干涉某些点振动始终加强，另一些点振动始终减弱或完全抵消,
(2)干涉现象满足干涉条件的波称相干波,
(1)干涉条件第十章 波动
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波源振动 )c o s( 111 tAy
)c o s ( 222 tAy
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点 P 的两个分振动
(3)干涉现象的定量讨论
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第十章 波动
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干涉的位相差条件讨 论第十章 波动
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加强减弱称为波程差 （波走过的路程之差）
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将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件，则有当 时（半波长偶数倍）
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干涉的波程差条件第十章 波动
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11
例 如图所示,A,B 两点为同一介质中两相干波源,
其振幅皆为 5 cm，频率皆为 100 Hz，但当点 A 为波峰时，点 B 恰为波谷,设波速为,试写出由 A、
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第十章 波动
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252015 22BP
设 A 的相位较 B 超 前
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π2011.0 1525π2ππ2 APBPAB
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解
10.010010 u
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第十章 波动
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10-2 平面简谐波的波函数
10-3 波的能量 能流密度
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉本章目录选择进入下一节：
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10-6 多普勒效应
10-7 平面电磁波
