高中物理,波的干涉问题。求详解,谢谢。

如题所述

两列波在同一介质中传播发生重叠时,重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大,此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的和,这称为波的叠加原理。若两波的波峰(或波谷)同时抵达同一地点,称两波在该点同相,干涉波会产生最大的振幅,称为相长干涉(建设性干涉);若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点,称两波在该点反相,干涉波会产生最小的振幅,称为相消干涉(摧毁性干涉)。
理论上,两列无限长的单色波的叠加总是能产生干涉,但实际物理模型中产生的波列不可能是无限长的,并从波产生的微观机理来看,波的振幅和相位都存在有随机涨落,从而现实中不存在严格意义的单色波。例如太阳所发出的光波来源于光球层的电子与氢原子的相互作用,每一次作用的时间都在10秒的量级,则对于两次发生时间间隔较远所产生的波列而言,它们无法彼此发生干涉。基于这个原因,可以认为太阳是由很多互不相干的点光源组成的扩展光源。从而,太阳光具有非常宽的频域,其振幅和相位都存在着快速的随机涨落,通常的物理仪器无法跟踪探测到变化如此之快的涨落,因而我们无法通过太阳光观测到光波的干涉。类似地,对于来自不同光源的两列光波,如果这两列波的振幅和相位涨落都是彼此不相关的,我们称这两列波不具有相干性。相反,如果两列光波来自同一点光源,则这两列波的涨落一般是彼此相关的,此时这两列波是完全相干的。
如要从单一的不相干波源产生相干的两列波,可以采用两种不同的方法:一种称为波前分割法,即对于几何尺寸足够小的波源,让它产生的波列通过并排放置的狭缝,根据惠更斯-菲涅耳原理,这些在波前上产生的子波是彼此相干的;另一种成为波幅分割法,用半透射、半反射的半镀银镜,可以将光波一分为二,制造出透射波与反射波。如此产生的反射波和透射波来自于同一波源,并具有很高的相干性,这种方法对于扩展波源同样适用。
希望我能帮助你解疑释惑。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考