波干涉中加强与减弱点判断方法较多,出题花样较多,学生是防不胜防,现汇总如下。
一、振动加强与减弱位置的含义
通常是指两列波在重叠的区域里各个质点都在不停的振动,振动过程中的最强的位置,位移、速度、加速、回复力等量都在不停变化,与这些物理最大值都相关的一个不变的物理量是振幅。
振动加强位置:也就是人们常说的振动最强位置,这些位置质点振动的振幅是最大的,特别强调这些质点还是处在不停的振动之中,位移、速度、加速、回复力等量都在不停变化;因受振幅定义(物理离开平衡位置的最大距离)及特点(振动中保持不变)的干扰,在此产生振动最强理解为位移最大且保持不变的错误观念。
振动减弱位置:即振动最弱位置,振动质点中的振幅最小,甚至有时为0,质点保持静止。当然也不能存在振动最弱位置位始终最小的错误观念。
二、振动加强点与减弱点位置判断方法
高中物理中两列干涉波源的情况通常是相同的,即同频率、同相位、同振动方向(空间)。
1、已知波λ长和波程差△S。△S=nλ处加强,△S=nλ+λ/2处减弱,这种类型比较基础,在机械波干涉中通常不考这种类型,反而在光波中偶尔考一考。
2、已知平面波叠加图。波峰与波峰、波谷与波谷叠加处加强,波峰与波谷叠加处减弱。如图1中的A、B、E点是加强点,D、F、P、Q点是减弱点。
3、可在平面波叠加图上出加强线与减弱线。在平面波叠加区域内,有些质点在图示时刻并不在两列波的波峰或波谷处,此时可作出强点连线(加强线)和减弱点连线(减弱线),研究质点在哪种类型线上就哪种叠加效果。如图1中的C点就是在ABE加强线(图中红线)上,C点也是加强点。
4、一维波列叠加。一般波图示状态都不是波峰间或波谷间叠加,可以找到与两列波的波峰与波峰和波谷到波谷等间的点,这些点都是振动加强点;反之,找到与两列波的波峰与波谷等距离的点,这些点都是振动减弱点。因波的速度相同,波峰或波谷到该点距离相同,波峰或波谷会同时到达该点出现最大位移或最小位移叠加处,该种类型包括了与2相同的判断原理,只不过是过程略多一步而已。如图2中b、d点就是波峰与波谷叠加处,c点就两列波图示波峰将同时到达处,c点是加强点,至于a、e两点,可将两列波在图示状态下往两端再延长半个波长,a、e两点都将是波谷同时到达点,都是加强点。
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