演示双源干扰
- 声音、光和微波的干涉可以用狭缝或衍射光栅来演示
利用水波
- 双源干扰可以在水中使用波纹槽进行演示
- 下图显示了来自两点源的衍射圆形水波。在池塘里把两颗鹅卵石靠得很近
水波干扰图案从波纹槽
- 这两种波的干涉产生了建设性干涉和破坏性干涉
- 当所有的波峰和波谷与另一波的波峰和波谷对齐时,就会出现最大位移线
利用声波
- 声波的双源干涉看起来与水波非常相似
两个扬声器的声波干扰
- 声波是纵波,因此由压缩和稀疏组成
- 有建设性的当两个压缩体或两个稀有体排列在一起时,声音就会变大
- 具有破坏性的当压缩层与稀疏层对齐时,就会发生干涉,反之亦然。声音更安静了
- 这是用于降噪耳机的技术
使用微波
- 微波的双源干扰可以用可移动微波探测器来检测
微波干扰实验
- 建设性干扰:探测器接收到最大振幅的区域
- 破坏性干扰:探测器没有接收到信号的区域
利用光波
- 对于光线,例如通过两个狭缝的激光,在屏幕上形成干涉图案
激光干涉实验
- 建设性干涉在屏幕上显示为明亮的条纹
- 最高的强度在中间
- 破坏性干涉显示为屏幕上的深色条纹
- 它们的强度为零
双源干涉条纹
- 要观测到双源干涉条纹,波源必须为:
- 连贯的(恒定相位差)
- 单色(单波长)
- 当两个波相互干扰时,所产生的波取决于相位差在两波之间
- 这正比于路径的区别可以用波长来表示λ海浪
- 从图中可以看出,从狭缝S发出的波2要比从S1到达屏幕上的同一点。距离差就是路径差
光程差是由波长决定的
- 为有建设性的干涉(或极大值)时,波长的差将是一个整波长的整数
- 为具有破坏性的干扰(或极小值)将是一个整波长加半波长的整数
- n这是极大值/极小值的顺序吗?因为干涉图通常会产生不止一个极大值/极小值
- 一个极大值阶的例子如下所示:
以极大值数量级显示的光波干涉图样
- n= 0从中间取,n= 1是两边各1,以此类推
工作的例子
两个相干声源S1和S2分别在空中相距65厘米,如下图所示。这两个源振动相位一致,但振动幅度不同。一个麦克风M位于距离S1 150厘米处,沿垂直于S的线1和S2.麦克风检测声音强度的最大值和最小值。来自S的声音的波长1到S2通过增加频率来降低。确定当波长从3.5 cm增加到12.5 cm时,在M处检测到的最大值的阶数。
考试技巧
路径差更具体地说,是一条路径比另一条路径长或短多少。换句话说,区别在远方。确保不要把它和两条路径之间的距离混淆。