干涉加强、相消点个数的计算
2019-09-06
物理之友 2019年8期
(安徽省砀山中学,安徽 砀山 235300)
1 引言
在高考和自主招生物理考试中,常考查干涉加强点个数或双缝干涉亮纹条数的计算,本文对这一问题进行探讨。
2 公式推导
图1
3 k值判断法
图2
例1:如图2所示,在半径为R=45m的圆心O和圆周A处,有两个功率相同的喇叭,同时发出两列完全相同的声波,且波长λ=10m。若人站在B处,正好听不到声音;若逆时针方向从B走到A,则时而听到时而听不到声音。试问在到达A点之前,还有几处听不到声音?
例2:如图3所示,点光源S到光屏的距离L=1.5m,平面镜AB长度为x=0.4m,位于光源与光屏的正中间,光源在平面镜上方h=2.0×10-3m处,发出波长λ=5.0×10-7m的单色光,求在光屏上观察到的干涉亮纹条数。
图3
图4
5 依据公式的适用条件
图5
例3(2010年海南卷):图5为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图5所示。报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相互抵消。已知空气中声速为340m/s。若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个?
当然,如果要知道桌面上干涉相消点的具体位置,需要建立坐标系,列出干涉相消点形成的曲线方程(以S1、S2为焦点的双曲线),联立直线方程,进行求解,限于篇幅,不再赘述。