巧用波形图解释波的干涉现象

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  学习波的干涉后,同学们对教材中的几个问题还是弄不清。问题一:为什么在干涉现象中要求两列波的频率必须相同?问题二:加强点为什么永远加强?减弱点为什么永远减弱?问题三:若两波源振动情况完全相同且到某点的路程差为半波长的偶数倍,则该点振动加强,若路程差为半波长的奇数倍,则该点振动减弱等。针对这些学习中存在的问题,我设计了用波形图去解释,发现效果很好。
  首先,将两个振动情况完全相同的波画在同一坐标上,使它们振源相距半波长的偶数倍(如一个波长),在波源S1、S2传播方向上任取一点P,则点P都满足S1P-S2,P=2n,从下图中分析得知,两波在P点的振动方向始终相同,因此振动始终加强。
  同理,若将两个振动情况完全相同的波画在同一坐标上,使它们的振源相距半波长的奇数倍(如半个波长),在波源S1、S2的传播方向上任取一点P,则点P满足S1P-S2,P=(2n+1),从下图中分析得知,两波在P点的振动方向始终相反,因此振动始终减弱。
  若两列波的频率相同,周期相同,则它们在同种介质中波速、波长也相同。只有这样,才能始终满足加强点永远加强、减弱点永远减弱这样客观规律所规定的要求,另外,还有就是那加强点的振幅是两列波振幅之和,减弱点的振幅是两列波振幅之差等现象也都很容易解释了。可见在学习中,对于抽象的问题,能用直观的方法去表示,或是用常见或已掌握的知识去理解,对解决学习中的难点往往会达到很好的效果。
  责任编辑:周瑜芽
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