波干涉（物理学）

本文解释了物理学中的波干涉是什么。因此，您将了解两个波干涉的含义、波干涉的类型、波干涉的示例，以及最后描述两个波干涉的公式。

什么是波干涉？

在物理学中，波干涉是两个或多个波相互交叉时发生的现象。换句话说，波干涉是两个或多个波叠加形成新的波。

因此，两个波干涉产生的波是原始波的总和。因此，要获得两个干涉波的方程，只需将它们各自的方程相加即可。下面我们将看到两个波的干涉方程是什么。

例如，如果我们将两块石头扔进装满水的池塘中，每块石头的撞击都会产生波，波会在水中传播。然后产生的两个波会相交，并且两个波会发生干涉，从而产生两个原始波之和所产生的波。

请记住，干扰是一种物理现象，所有类型的波都可能发生：光波、无线电波、声波等。

波干涉的类型

在物理学中，波干涉有两种类型：

• 相长波干涉——重叠波同相时发生的一种波干涉。
• 破坏性波干扰——一种当相交波反相时发生的波干扰。

下面详细解释每种类型的波干扰。

相长波干涉

当两个或多个具有相同频率和相位重叠的波时，就会发生相长波干涉。因此，两个波相长干涉所产生的波是振幅较大的波。

破坏性波的干扰

当两个或多个具有相同频率的反相（180°异相）波重叠时，就会发生破坏性波干扰。因此，相消干涉产生的波是振幅较小的波；有时，在相消干涉过程中，波会相互抵消。

波干涉的例子

一旦我们了解了波干涉的定义以及波干涉有哪些不同类型，我们就会看到这种物理现象的示例，以充分理解这个概念。

下面您可以看到两个干扰波的例子。在第一个例子中，波相互抵消，因此是破坏性波干涉。而在第二个例子中，波产生更大振幅的波，因此，波的干涉是相长的。

请注意，在波干涉现象发生后，初始波保持其原始形状并继续沿其方向传播。

在物理学中，波叠加原理指出，两个或多个波之间干涉产生的波是各个波各自的和。正如您在上图中看到的，当两个波相互经过时，它们重叠并产生一个新的结果波，它是原始波的总和。

最后，应该指出的是，驻波也是两个波干涉的一个例子。事实上，驻波是物理学中研究的一种波，因为它们来自两个波的干涉，因此具有非常特殊的特性。

波干涉公式

两个波的干涉公式由两个初始波的方程之和给出。因此，两个波的干涉方程为 y=2 A sin[k (x ₁ +x ₂ )/2-ω t+φ/2] cos[k (x ₁ -x ₂ )/2- φ/ 2] 。

金子：

• 

  是研究点的伸长率。

• 

  是原始波的振幅。

• 

  是波数。

• 

  分别是研究点与波 1 和波 2 焦点之间的距离。

• 

  是角频率或脉动。

• 

  是时刻。

• 

  是两个初始波之间的时间滞后。

请注意，如果两个干扰波源自同一点，则 x ₁ = x ₂ = x 有效。因此，在这种情况下，两个波的干涉方程如下：

请记住，波的波数和角频率是通过以下公式计算的：

金子：

• 

  是波数。

• 

  是波长。

• 

  是角频率或脉动。

• 

  是重点。

• 

  是频率。

给定两个频率相同、幅度相同但相位差一定角度 φ 的传播波的方程：

两个波干涉产生的波是两个振荡波的和，因此两个波干涉的方程将是前两个方程的代数和：

然后我们将应用以下三角公式：

因此，应用前面的三角公式，我们得到两个波的干涉方程：