波的叠加与干涉

探索波动现象中两个波源的叠加效应与干涉模式

波源A
振幅 A₁ 1.0
频率 f₁ 1.0
相位 φ₁
波源B
振幅 A₂ 1.0
频率 f₂ 1.0
相位 φ₂
波源A
波源B
合成波
相位差: 0° 频率差: 0.0 Hz 振幅比: 1.0

波的干涉现象原理

相长干涉:当两个波的相位差为 0° 或 360° 的整数倍时,波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,振幅相加,形成更强的波。

相消干涉:当两个波的相位差为 180° 或 180° 加上 360° 的整数倍时,波峰与波谷相遇,振幅相减,形成更弱的波甚至完全抵消。

拍频现象:当两个波的频率相近但不完全相同时,合成波的振幅会周期性地变化,形成拍频。拍频频率等于两个波频率之差。

操作提示:

  • 使用相长干涉预设按钮,观察两个同相位波的叠加效果
  • 使用相消干涉预设按钮,观察两个反相位波的叠加效果
  • 使用拍频现象预设按钮,观察频率差异导致的振幅变化