水 波 干 涉
內 部 連 結 :
水 波 干 涉 2
相 角 差
多 波 源 干 涉 (光 柵)
頻 率 接 近 的 波 動 干 涉 --- 拍 的 產 生
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簡單來說,P 點發生相長或相消干涉,是取決於(i) 兩個波源的相差,和(ii) 因傳播的路途長短不同 (path difference 程差),兩波到達時引入的額外相差 (phase difference)。
圖中紅色的波動是程差上的波動,只要觀察紅色的波動中包含多少個波長,就可知道兩波在 P 點疊加時因程差而造成的相差。
(I) 若兩波源是同相 (in-phase) 振動
大家知道,當波動向其傳播的方向移動波長整倍數的距離時,等同完全沒有移動。
* 當紅色的波形包含整數個波長 ----- 兩波在離開波源時,已是同相;而路程的差別是波長的整倍數,這個又不會引進額外相差,所以兩波動到達 P 點時,也必然仍是同相,所以在 P 點會產生相長干涉 (constructive interference)。 所以當 程差 = 0, λ, 2λ, 3λ, .... , P 發生相長干涉。
* 當紅色的波形包含整數和半個波長 ------ 兩波在離開波源時,雖然是同相,而路途的差別會使它們到達 P 點時有額外半個波長的相對偏移,所以它們在 P 的振動總是完全相反,如此疊加後就是零,那就即是相消 干涉 (destructive interference)。 所以當 程差 = 0.5λ, 1.5λ, 2.5λ, ..., P 發生相消干涉。
(II) 若兩波源是反相 (antiphase)振動
兩波在離開波源時,是反相。如果因程差,又可取得半個波長的偏移,這兩個效果剛好相消,所以在 P 點,兩波又變回同相了。因此,相長和相消干涉的條件變成
程差 = 0, λ, 2λ, 3λ, .... , P 發生相消干涉。
程差 = 0.5λ, 1.5λ, 2.5λ, ..., P 發生相長干涉。
問題:下圖的 P 和 Q 是同一幅干涉圖上的兩點。
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20-3-2019