文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 水波干涉演示仪效果不佳的原因分析

水波干涉演示仪效果不佳的原因分析

水波干涉演示仪效果不佳的原因分析
水波干涉演示仪效果不佳的原因分析

直投式发波水槽演示水波干涉效果不佳的原因分析

上海市松江二中物理组 徐志琴

在《波的干涉》的教学中,为了让学生对波的干涉现象

有个直观的认识,通常在教学中利用发波水槽给学生演示水

波的干涉。实验室中新引进的直投式发波水槽(如照片所示)

演示水波的干涉现象的基本方法是把弯折成U 型的铝棒开

口向下固定在振动片上,铝棒的下端与水面接触,当振动片

通电后便以一定的频率振动,从而带动铝棒的振动,在水面

上形成两列频率相同的水波,从而观察水波的干涉现象。从

理论上说,在该实验中应该看到水面上会形成振动加强区

(即为波纹更加清晰的区域)与振动减弱区(即无明显波纹

的暗淡区),但是在课堂演示的过程中,不论如何调节铝棒的高度,振动片的频率,都没有看到明显的振动加强区与振动减弱区,造成的课堂演示的失败。

为什么在该实验中无法看到明显的干涉现象呢?为了得到问题的答案,笔者进行了波的干涉图样的模拟实验,在一张白纸上画了一组同心圆环,圆心相当于水波的波源处,每条圆环相当于形成的水波的波谷,相邻两条圆环间的空隙为白色,相当于波峰,在画圆环时注意线条的宽度与相邻两条圆环的间距相等,这样的一组圆环就相当于单个水波源振动时在水面上形成的波纹。另外在一张透明的胶片上画上同一组同心圆环,把透明胶片放在白纸上,就可以看到两列波的波纹叠加情况,移动胶片,使胶片上的圆心与白纸上的圆心相对位置发生变化,即相当于两列波的波源间距发生变化,便可看到两列波叠加产生的不同效果。若两个圆心相距很远,如图3所示,在波叠加的区域中,形成了一个一个格子,很难分辨哪些是振动加强区,哪些是振动减弱区。若两个圆心的位置很接近,如图4所示,就能看到叠加后形成了明显的振动加强区和振动减弱区。通过该图的模拟,可以发现能否看到明显的干涉现象与两列波的波源的相对位置有关。

图2:乙波 图1:甲波

表示波峰

在利用直投式发波水槽演示水波的干涉现象时,该仪器所配备的用作波源的U 型铝棒两端相距较远,因此刚开始看到的现象拍摄为图5所示,该照片中两列水波相遇叠加后的波纹正如上述模拟实验中两组同心圆的圆心相距较远时波纹叠加后的图样一样,很难辨别哪个是振动加强区,哪个是振动减弱区,所以很难通过该现象给学生分析什么是波的干涉现象。于是我把U 型铝棒的两端往中间拗,使其距离大约为一厘米,再固定到振动片上,通电后便看到了如图6所拍摄的图样,振动加强区与振动减弱区清晰可见,也就是说形成了明显的干涉图样。

为什么在该实验中,当两列波的波源相距太远就看不到明显的干涉现象,而在波源相距较近的情况下才能看到明显的干涉现象呢?这得从波的干涉原理说起。

我们都知道横波的传播从整体上看是波峰与波谷不断向前推进的过程。

当两个相干波源 图3:波源相距较远时 的叠加图样

图4:波源相距很近时形成明显的干涉图样

图5:波源相距较远 时的水波叠加图样 图6:波源相距较近时形成的水波干涉图样 振动加强区 振动减弱区

在水面上振动时,形成从中心向四周辐射的两列波。如果波峰与波峰在某一点相遇,这一点的振动位移为两列波的振幅之和,经过半个周期,两列波的波谷与波谷又会在这里相遇,该质点的振动位移也为两列波的振幅之和,因此该质点的振动最强。如果波峰与波谷在某一点相遇,该质点的位移为两列波的振幅之差,经过半个周期,就变成波谷与波峰在该点相遇,该质点的位移仍然为两列波的振幅之差,因此这一点的振动最弱。两列完全相同的水波在水面上传播时,会形成一系列振动最强的点与振动最弱的点。

振动最强与振动最弱的点也可以根据波的叠加原理确定。若两个波源振动情况完全相同,在介质中到两波源距离差等于波长整数倍的质点振动最强,到两波源距离差等于半波长的奇数倍的质点振动最弱。在振动最强的点附近还有一些振动相对加强的点,所以就形成了一个有一定宽度的振动加强区,而在振动最弱的质点附近有一些振动也相对减弱的质点,因此形成了一定宽度的振动减弱区。若两列波的波源相距太远,则两列相干波相遇叠加后,如图3和图5所示,看到的是一个个明暗相间的格子,这是因为振动在振动最强点附近振动相对加强点减少,导致振动加强区宽度很窄,同样,在振动最弱点附近振动相对减弱点也减少,而导致振动减弱区变窄,由于振动减弱区与振动加强区都很窄,在图样中看到的就是被亮环与暗环交叉分成的格子,因此很难很难看出哪里是振动加强区,哪里是振动减弱区。而若两个波源相距较近,则振动减弱区与振动加强区的宽度都将增大,从而形成带状的振动加强区与振动减弱区,因此从视觉效果上看,干涉现象就明显了。

全站仪在使用中的误差

全站仪在使用中的误差 时间:2010-05-07 10:21:08 来源:本站作者:四眼我要投稿我要收藏投稿指南 随着现代高新技术的发展与运用,促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡,全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此,有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称,它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体,因此,它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析,然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有: ①仪器本身的误差(系统误差)。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响,但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回,因此,这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度,即野外一测回方向中误差M 标,由误差传播定律知,野外一测回测角中误差M1测= M 标,野外半测回测角中误差M 半测= M1测=2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响,仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中= ρ e/ ×S AB/S1S2其中e 为偏心距,熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm ,这里取e=3mm 。S1在这里取全站仪测图时的设站点(图根点)至后视方向是(另一通视图根点)之间的距离,S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知,对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比,即水平角在180 时影响最大,在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响,《测量学》教材推导出的化式为m 偏= ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2,S1、S2的取法与对中误差中的取法相同,e1取仪器设站时照准后视方向的误差,此项误差一般不会超过5mm ,取e1=5mm ,e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合,偏差为棱镜的半径 R=50mm ,固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差,就对中本身而言,它是偶然性的误差,而仪器一旦安置完毕,测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响,根据误差传播定律,则测角中误差M β= 。 下面就以上分析,根据《城市测量规范》中给出的各比例测图,图根控制测量与各比例测图

高中物理教案《波的干涉》

《波的干涉》教学设计 一、教材分析 本节课是高中物理第二册第十章第六节的内容,波的干涉和波的衍射是波动所特有的现象.对于干涉和衍射现象的学习能加深对波动本质的认识.对本节课的学习也为后面光的本性的学习打下基础.所以这节课有承上启下的作用.另外在近几年高考的试题中关于波的干涉这个知识点经常出现.因此我认为本课在教学占有很重要的地位. 二、教材知识结构 本教材对波的干涉的讨论分三个层次进行展开教学 (一)通过对实际问题及实验现象的观察定性说明了波的独立传播特性. (二)运用矢量叠加原理分析两列波叠加的情形,得出叠加原理. (三)观察波的干涉实验运用波的独立传播特性和波的叠加原理分析干涉现象,得出两列波发生干涉条件和干涉图样的特点 第(一)(二)两个层次的内容是学习第三个层次内容的辅助知识,不是教学的重点,第三个层次的知识是本节课学习的重点.因为波的干涉图样是一种动态的稳定,稳中有动的现象,这对学生的思维能力及空间想象能力要求较高,因而是教学的重点 二、设计思想 “波的干涉”一节是高一物理教材中学生们感到较难理解的部分,难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。要突破难点,必须做好实验,“发波水槽实验”显现明显,并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。 教学过程中两处应用到多媒体课件。一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况,波的叠加现象在实验中较难演示,“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显,但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到;此外,波的叠加过程非常快,不便对照讲解,也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识,就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。本课中另一处借助多媒体表现了动态

全站仪测量误差分析

全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现,测量技术的不断提高,同时对工程质量的要求也是愈来愈高,这就对精度的要求加强了许多,随着全站仪在施工放样中的广泛应用,为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中,全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制,在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下,在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时,用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下,当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响,在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数,k=1-2RC (C为球气差,C=0.43D2/R,D:两点间水平距离)。 从上式中可以看出,当距离较远时,影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光,如果高程传递次数较多,累计误差就会加大,在测量时,最好是一次传递高程,若有需要,往返测高程,取其平均值以减小误差。 (1)、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时,地球曲率对高差有较大的影响,测量中,采取视距离相等,消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差,按下式计算 P=D2 /2R (2)、大气折光改正 一般情况下,视线通过密度不同的大气层时,将发生连续折射,形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值,这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R

全站仪放样误差

摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测绘作业手段也有了一个质的飞越,测绘仪器设备由过去的光学经纬仪,逐渐地过渡到半站仪,接着又推出了全站仪,随着仪器设备不断地创新,测绘野外作业的劳动强度逐渐减轻,工作效率不断得到提高。本论文对全站仪在施工中放样精度进行了探讨。 关键词:全站仪;放样;估计精度 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S 为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知:

2.3波的干涉和衍射(教案)

2.3波的干涉和衍射 授课人:陈小燕授课时间:2011.3.24 授课班级:高二(3)班 教学目标: 1.知道波的叠加原理. 2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样. 3.知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; 4.知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 教学重点:波的叠加原理和波的干涉现象,以及波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示法、电教法、训练法. 教学用具:多媒体课件 教学过程: 一、新课引入 [设问]两个相向运动的弹性小球在运动过程中相遇,会发生什么现象? [学生回答]两球会反弹 [进一步设问]两列波在传播过程中相遇,会发生什么现象? 二、新课教学 (一)波的叠加原理 [多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形] [教师总结]两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性. [教师]刚才,通过动画模拟实验的演示,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢? [多媒体模拟绳波相遇区的情况]

[教师总结]在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理. [强化训练]两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱? 学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大;两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小. (二)波的干涉 [投影演示水槽中水波的干涉]把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象. [教师说明]由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同. [学生叙述现象]在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开. 两列频率相同的水波相遇,会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象,形成稳定的干涉图样。 [教师]干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。干涉图样:在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同,振动加强处总是加强,振动减弱处总是减弱,所以出现了稳定的干涉图样。 [用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图] [教师]为什么会出现这种现象呢? [用多媒体课件解释振动加强区和振动减弱区的形成过程:利用波面的概念和波的叠加原理解释干涉形成的原因] 得到结论如下: 1、振动加强区的形成 在水面上的某一点,如果在某一时刻是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇.波峰和波峰、波谷和波谷相遇时,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和;因此在这一点,振动的振幅等于两列波的振幅之和,故该点始终是两列波干涉的加强点,质点的振动最激烈. 2、振动减弱区的形成 在水面上的某一点,如果在某一时刻是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇。在这一点,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,两列波引起的振动始终是减弱的,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静. 注意: (1)振动加强的区域振动始终加强,振动减弱的区域振动始终减弱. (2)振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的.产生干涉的条件:两列波的频率相同。 [说明] 1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.

电磁场与电磁波实验实验六布拉格衍射实验

邮电大学 电磁场与微波测量实验报告

实验六布拉格衍射实验 一、实验目的 1、观察微波通过晶体模型的衍射现象。 2、验证电磁波的布拉格方程。 二、实验设备与仪器 DH926B型微波分光仪,喇叭天线,DH1121B型三厘米固态信号源,计算机 三、实验原理 1、晶体结构与密勒指数 固体物质可分成晶体和非晶体两类。任何的真实晶体,都具有自然外形和各向异性的性质,这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。 晶体的离子、原子或分子占据着点阵的结构,两相邻结点的距离叫晶体的晶 10m,与X射线的波长数量级相当。因此,格常数。晶体格点距离的数量级是-8 对X射线来说,晶体实际上是起着衍射光栅的作用,因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列,以达到对晶体结构的了解。 图4.1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构。 如图6.1这种晶格只要用一个边长为a的正立方体沿3个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵,a就称做点阵常数。通过任一格点,可以画出全同的晶面和某一晶面平行,构成一组晶面,所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。这样一族晶面不仅平行,而且等距,各晶面上格点分布情况相同。

为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位,人们采用密勒指数标记法。先找出晶面在x、y、z3个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值,再取3截距值的倒数比化为最小整数比(h∶k∶l),这个晶面的密勒指数就是(hkl)。当然与该面平行的平面密勒指数也是(hkl)。利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。对于立方晶格,密勒指数为(hkl)的晶面族,其面 间距 hkl d可按下式计算:2 2 2l k h a d hkl + + = 图6.2立方晶格在x—y平面上的投影 如图6.2,实线表示(100)面与x—y平面的交线,虚线与点画线分别表示(110)面和(120)面与x—y平面的交线。由图不难看出 2、微波布拉格衍射 根据用X射线在晶体原子平面族的反射来解释X射线衍射效应的理论,如有一单色平行于X射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族,例如图4.2所示之(100)晶面族产生反射,相邻平面间的波程差为 θ sin 2 100 d QR PQ= +(6.1) 式(6.1)中 100 d是(100)平面族的面间距。若程差是波长的整数倍,则二反射波有相长干涉,即因满足

全站仪在数字测图中的误差来源

全站仪在数字测图中的误差来源 摘要:随着空间技术的成熟,测绘技术手段向信息化测绘阶段过渡,遥感与动态GPS(RTK)在测量工作中的运用也越来越多。但不可忽视的是,全站仪因其操作简单、全数字显示、双轴补偿和数据传输等优点,与RTK相比具有购置费用低、效费比高等特点,仍然是测绘工作中广泛采用的仪器。为了充分,合理地发挥它的作用,在了解其性能,使用方法的基础上,也应了解其本身所带来的测量误差大小,这对我们在工作中选择,操作仪器方面是有所帮助的,本文对全站仪测量过程中产生的误差作以估算、分析。 关键词:全站仪;误差;测量 Abstract: with the space technology maturity, surveying and mapping technology to surveying and mapping phase transition information, remote sensing and dynamic GPS (RTK) in the use of the measurement work more and more. But important, tachometer because of its simple operation, and the digital display, dual axle compensation and data transmission and other advantages, compared with RTK with purchase expenses low, cost-effectiveness than higher characteristic, is still widely used in surveying and mapping work the instrument. In order to fully, reasonably play its role in know its performance, based on the method of use, also should understand its itself brings the measurement error size, this to our work in options, and operating instruments is the help, this paper by using produces in the process of the measurement error in the estimation, the analysis. Keywords: tachometer; Error; measurement 前言:全站仪又称全站型电子速测仪,是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统,因此,它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性,因此,它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在测量中的大小进行分析,然后综合两方面的影响对地面点的平面,高程误差进行分析与估算。有必要对全站仪在使用过程中产生的误差大小进行估算。 1 全站仪测图误差分析 全站仪测角误差来源及分析 仪器误差仪器误差是由于仪器制造工艺和仪器检校不完善等原因造成的,如三轴误差,一般可采用适当的观测方法来消除或降低其影响。但在全站仪测图中对点位的观测都是半测回(包括测角和测距),因此要考虑其对测角精度的影响。由于全站仪完全是数字显示,故不考虑读数误差。考虑到半测回测角及实际测量误差来源的复杂性,以全站仪标称精度的2倍作为相应的中误差,即半测回测角中误差为2mβ。

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按 500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当 使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差 ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误

差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气 =Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知: m2h=m2ssin2α+(s/ρ)2m2a+[s2/(2R)]2m2k+m2i+m2l (6) 由于α角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差mɑ

《光学电磁波相对论》考点解读

《光学电磁波相对论》考点解读 河北省鸡泽县第一中学057350吴社英 考纲展示 新的考试大纲几何光学对光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求,对光的折射考点为Ⅱ类要求;物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、电磁波谱等考点为Ⅰ类要求。其中光的折射的应用要求较高。 考点解读 本单元内容为课标高考的选考内容,是选修模块3-4中的两部分重要内容之一,高考命题为了突出知识的覆盖面,该部分出题的可能性很大,涉及的考点也很多高考命题具有以下特点: 1. 突出对折射定律的考查:光的折射定律是本单元唯一的一个Ⅱ级考点,光的折射和全反射是高考命题热点光的折射、色散、全反射及光速和折射率的关系是高考考查的重点; 2 .注重联系实际、联系高科技:干涉现象、衍射现象、偏振现象等方面的知识与大学物理内容有千丝万缕的联系,且涉及较多物理学研究方法,薄膜干涉等知识容易和实际应用相结合命制相关试题既能考查基本知识,又能考查应用能力,应予以关注; 3.电磁波、相对论命题的可能性极小:这部分内容虽属于考纲内容,但从历年命题特点看,出题的可能性很小,这部分内容定性了解即可 考点一:对折射定律的理解和应用 1.在解决光的折射问题时,应根据题意分析光路,即作出光路图,找出入射角和折射角,然后应用公式来求解.找出临界光线往往是解题的关键. 2.分析全反射现象的问题时,先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角,若满足全反射的条件,则再由折射定律和反射定律来确定光的传播情况.例12009年10月6日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2009年诺贝尔物理学 奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯.高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就.若光导纤维是由内芯和包层组成,下列说法正确的是() A.内芯和包层折射率相同,折射率都大 B.内芯和包层折射率相同,折射率都小 C.内芯和包层折射率不同,包层折射率较大 D.内芯和包层折射率不同,包层折射率较小 解析:为了使光线不射出来,必须利用全反射,而发生全反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小的光疏介质.且入射角大于等于临界角,因此,内 芯的折射率应大于包层的折射率,故选项D正确. 答案:D 变式练习 1.(08·宁夏·32)一半径为R的1/4球体放置在水平面 上,球体由折射率为3的透明材料制成。现有一束位于过

全站仪校正方法

全站仪校正方法 1,长气泡:首先将气泡平行于两脚螺旋,假设为0度方向,再调平。再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平。然后回到0度位置看是否居中,如不居中照之前方法重来,再90度方向看是否居中,如不平如前一样。要是这两方向都平就旋转至180度方向。看气泡是否居中,是则不用校,不是则要校。其方法如下(首先看差多少,再确定差的一半距离。再通过调校正螺丝使其改正一半。在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高,校正螺丝是顺时针升高,逆时针降低。只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。上面做完之后回到0度位置。看是否居中,如不居中照以上方法重来。) 2,圆气泡:这项是在长气泡完好的基础上做的,首先将长气泡调平,这里是指各方向都已平了。然后看圆气泡是否居中,如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。当然这里面有经验,总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。一般哪边高就调哪颗。 3,对中器:这项相对以上要难点。书上说是首先要将仪器调平,但经验告诉不必这么做,因为我们这是在校对中器。将仪器架好之后,我们假设0度方向,把对中器对准地面一个目标,目标越小越好。最好是自己做个十字点。然后旋转180度,看是否对中,如不是则要校。这是只说全站及电经,光经比较难而且实用性不大。首先打对中器护盖看到四颗螺丝。再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。例如在上边就松上面那颗螺丝,紧下面那颗。在这里请注意,也只是改一半,调到差距一半即可。同理左边就松左边紧右边。其它方向按此理推。然后旋转至0度位置看是否居中,如不是照止方法重做。(注意,一般几个螺丝都会动才行。但基本方法都是如此。但这只针对于对中器是正镜才这样调,倒镜反之。国产仪器及日本仪器都是这样的。) 4,2C值校正:首先将仪器整平,在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0,再旋转180度盘右照准目标读数,正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正,最好是这样多做几次以确定误差到底有多大,然后通过水平微动改误码差一半,这时十与目标不重合,十字丝在目标左边就松左边紧右边,反之松右边紧左边。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角} 5,I角校正:仪器调平,打开补偿器,这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的,只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角,再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机,(电源和F1同时按下,但电源只按将近不到1秒钟就行,F1不放)进入仪器校正模式,按F1垂直角校正,千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车, 盘右照准目标按回车,校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。 一台仪器如全站其校正指标共十项,但条件限制一般野外只能校正五项,以上方法也不一定全对,但很多是经验之谈。望共同学习。

机械波的干涉和衍射

§6.4 机械波的干涉和衍射 教学目标 1、知道波的叠加原理 2、理解波的干涉和衍射现象 一、波的干涉和衍射 1、波的叠加原理(动画演示) 两列波或几列波相遇时,在两列波或几列波相遇的区域内,任何一个质点振动的总位移 都等于两列波或几列波分别引起的位移的矢量和。这个规律叫做波的叠加原理 2、波的独立传播原理 几列波相遇之后仍然保持他们各自原有的特征(频率、波长、振幅、振动方向等)不变, 并按照原来的方向继续前进,好像没有遇到过其它波一样。 3、波的干涉(动画演示) (1)定义:频率相同的两列波叠加时,使某些区域的 振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动 减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。形成的 图样叫做波的干涉图样。 (2)产生稳定干涉现象的条件:频率相同; 振动方向相同;有固定的相位差。 (3)两列相干波的波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇处是振动最强的地方。 最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=n λ 波峰与波谷(或波谷与波峰)相遇处是振动最弱的地方。 最弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即()122+=n λ δ 说明:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指 这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源 的振动方式振动是不同的。 思考:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗? 举例说明:请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的干涉现象? 干涉是一种特殊的叠加,任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同的波才能发 生干涉现象。 总结:干涉是波特有的现象。 4、波的衍射(动画演示) (1)定义:波离开直线传播的位置绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 (2)产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。 (3)波的衍射现象是波所特有的现象(只有明显与不明显)。 思考:请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象? 举例说明:例1、俗话说:"隔墙有耳":是声波的衍射现象,既声音绕过障碍物到了耳朵。 例2、水波的衍射现象。 例3、在房间中可以接受到收音机和电视信号,是电磁波的衍射现象. 例1、如图所示,S 1、S 2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示 在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点,下列说法中 正确的有( B C ) A 、该时刻a 质点振动最弱,b 、c 质点振动最强,d 质点振动既不是最强也不是最弱;

光的干涉案例

高中物理新课程教学设计案例 《光的干涉》 【教材分析】 本节课是本章的第一节课,本章是以光的波动性为主线,以光的干涉为重点进行编排的,所以这节课是本章的重点。光的干涉是光具有波动性的主要实验现象,本节内容的成功教学,将对学生关于光的本性的认知结构起到重要作用,在教学中介绍光的微粒说和波动说之争,以便引起学生对本节课的关注,同时在教学中体现新课程学习的理念:“自主学习、合作学习、探究学习”。 【学生分析】 学生已经学过机械波的干涉现象,光的干涉比起机械波来说要深奥得多,机械波得干涉是以水波为例,形象具体可见,而光波就比较抽象,见到是亮暗相间条纹,不易理解其中的缘故,在教学安排上,要通过实验的对比展示和学生的自主探究,合作学习,使学生逐步认识到光的干涉条纹中所蕴涵的波动信息。 【教学目标】 1、知识与技能: (1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程(2)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。 (4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。 2、过程与方法 在教学的主要设置了两个探究的问题 (1)在复习水波干涉的基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。 (2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。 3、情感态度价值观 培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。 【教学过程】 课题引入: 师:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,如彩虹:彩虹是如何形成? 生:由于光的色散形成的。

波的干涉、衍射及加强区减弱区判断汇总

波的干涉、衍射及加强区减弱区判断 1.关于波的干涉和衍射,正确的说法是() A.有的波能发生干涉现象,有的波能发生衍射现象 B.产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等 C.波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多 D.在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小 【答案】B 【解析】本题考查的是对波的干涉和衍射现象的理解。干涉与衍射是波的基本性质,所有波均可发生干涉和衍射,A错误;两列振动方向相同、频率相同、相位差恒定的波才会发生干涉,B正确;发生干涉的区域振动加强点始终加强减弱点始终减弱,合位移比原来任一波引起的位移都要大,振动最强点的位移始终最大,振动最弱点的位移最小,D错误; 2.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是( ) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 【答案】D 【解析】光的干涉和衍射都是光波叠加的结果,从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理,在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。干涉和衍射都是波所特有的现象。白色光发生干涉。衍射是都形成彩色条纹。所以D对。 思路分析:利用干涉与衍射的本质进行判断,还有干涉衍射的条纹特点。 试题点评:考查学社对干涉衍射本质的认识 3.关于波的衍射,下列说法正确的是( ). A.衍射是机械波特有的现象 B.对同一列波,缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显 C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象 D.声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长 【答案】D 【解析】衍射是一切波特有的现象,选项A、C错误;发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,选项B错误;声波的波长1.7 cm到17 m之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,由于声波的波长较长,所以声波容易发生明显的衍射现象,选项D 正确. 4.如图所示,圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰,下列说法正确的是( ). A.水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射 B.水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射 C.水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射 D.水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射 【答案】B 【解析】衍射现象是相对直线传播而言的,由于波源在O点,如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话,它能传播到CABD所围的范围,所以选项A、C错;衍射现象主要体现一个“绕”字,所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射,不一定非得绕到障碍物后面的每一点,所以选项B对、D错. 5.两列波在某区域相遇,下列说法中正确的是( ). A.两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰 B.由于一切波都能发生干涉,故这两列波相遇一定能产生干涉图样 C.若这两列波叠加后,出现某些区域振动加强,某些区域振动减弱,这两列波发生了干涉 D.在两列波重叠区域里,任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和【答案】ACD 【解析】根据波的独立传播原理,选项A正确;一切波都能发生叠加,但是要产生干涉图样则两列波必须具备频率相同、相位差固定的条件,选项B错;若两列波叠加,出现某些区域振动加强、某些区域振动减弱的现象,这就是波的干涉,选项C正确;根据波的叠加原理,选项D正确. 6.在开展研究性学习活动中,某校同学进行了如下实验:如图所示,从入口S处送入某一频率的声音,通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处,并可以从T处监听声音,左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最小的声音,设声速为v,则该声音的频率为 ( ). A. 2 v B. 2 v l C. 4 v l D. 8 v l

全站仪在测量中的误差分析

全站仪在测量中的误差分析 刘松----------兰渝铁路LY12标 摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度,根据全站仪的工作原理,分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法,以此提高测量精度,保证工程质量。 关键词:全站仪、精度、放样、误差 伴着十二五时期经济发展的指导思想,铁路、高速公路建设在我国迅速发展,同时对工程质量的要求也是愈来愈高,这就对精度的要求加强了许多,随着全站仪在施工放样中的广泛应用,为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们分部桥梁施工测量中,全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制,在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差M P由测距边边长S(m)、测距中误差m s(m)、水平角中误差m β(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: M P =±√m s 2 +(Smβ/ρ)2 (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2 =[(M P2-m s 2)×ρ2]/mβ2 (2) 又有s2=(X O-X A)2+(Y O-Y A)2 所以有 (X O-X A)2+(Y O-Y A)2 = (M p2-m s 2)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下,在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H A,只要知道A点对B点的高差H AB即可由H B=H A±H AB得到B点的高程H B。

水波干涉实验报告

水波干涉实验报告 篇一:一种水波声波干涉实验装置 龙源期刊网 .cn 一种水波声波干涉实验装置 作者:傅崧原 来源:《科技创新与应用》XX年第36期 摘要:介绍了自制水波声波干涉实验装置的原理、结构、制作和使用方法,利用该装置可进行水波和声波的干涉实验。 关键词:水波干涉;声波干涉;演示装置 1 工作原理 干涉实验装置主要由信号源、功率放大器、扬声器(2个中频扬声器、1个低频长冲程扬声器)组成。信号源产生频率可变的音频正弦信号,经功率放大后驱动扬声器振膜振动,使2个扬声器串联组成的发声单元发声,形成相干声源(如图1);低频信号(几十赫兹)驱动低(本文来自:小草范文网:水波干涉实验报告)频扬声器振膜振动,带动与之相连的双杆泡木块振动,在水面激发产生相干波源(如图2)。图1 声波干涉实验原理框图图2 水波干涉实验原理框图 2 实验装置的制作 实验装置主要由信号源、放大器、扬声器等部分组成,具体介绍如下。

2.1 信号的产生 信号产生的方式较多,通常可采用实验用信号源或波形发生器产生实验所需的正弦波信号。随着计算机技术的迅猛发展,电脑或智能手机应用已经十分普遍,采用波形生产软件生成所需正弦信号变得非常简便。在电脑上采用Wave Generator软件获得所需相干声源的正弦信号(1000Hz等)和用于水波干涉实验的相干振源信号(30Hz等),软件界面如图3所示。图3 生成正弦信号的软件界面截图 2.2 信号放大电路的设计 以TDAXX为核心进行放大电路的设计,单电源供电,采用额定输出为16V/3.4A记本充电器为信号放大电路供电。TDAXX最大输出功率可达10W,采用TO-220-5封装,外围元件少,使用简便,设计的信号放大电路如图4所示。 其中,电脑声卡输出的单频正弦信号由J1输入,经RP3分压后由C1耦合到TDAXX的正向输入端,放大后的正弦信号经C3耦合输出,推动扬声器的振膜振动。演示声波的干涉实验时,接入扬声器SP1、SP2串联组成的负载,设置好相应的信号频率,由SP1、SP2产生出 篇二:观察水波的干涉现象 观察水波的干涉现象 实验结论 频率及其他振动情况相同的两列波叠加以后,某些区域

高中物理第2章机械波2.5波的干涉与衍射2.6多普勒效应教师用书沪科选修3-4

2.5 波的干涉与衍射 2.6 多普勒效应 学习目标知识脉络 1.知道波的叠加原理和波的 干涉现象,了解波的干涉条件 和加强区、减弱区的形成.(重 点、难点) 2.知道波的衍射现象和发生 明显衍射的条件.(重点) 3.了解什么是多普勒效应及 其产生的原因和应用.(重点、 难点) 波的叠加原理和波的干涉 [先填空] 1.波的独立性 几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向等)继续传播,互不影响. 2.波的叠加原理 几列波在相遇区域内,任一质点的位移是各列波单独存在时在该点所引起的位移的矢量和. 3. 研究波的干涉 波的干涉是两列波在特定条件下的叠加. (1)产生干涉的条件:两列波的频率相同. (2)现象:两列波相遇时,某些区域总是振动加强,某些区域总是振动减弱,且振动加强和减弱的区域相间分布. (3)振动加强区和减弱区:加强区是两列波的波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的区域;减弱区是两列波的波峰与波谷相遇的区域. [再判断] 1.两列波相叠加就能形成稳定的干涉图样.(×) 2.在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同,是声波的干涉现象.(×)

3.两个人一起说话,不会发生干涉现象.(√) [后思考] 1.敲击音叉使其发声,然后转动音叉,为什么听到声音忽强忽弱? 【提示】这是声波的干涉现象.音叉的两股振动频率相同,这样,两列频率相同的声波在空气中传播,有的区域振动加强,有的区域振动减弱,于是听到声音忽强忽弱. 2.有人说在波的干涉图样中,加强点就是位移始终最大的点,减弱点就是位移始终为零的点,这种说法对吗? 【提示】这种说法不正确.在干涉图样中的加强点是以两列波的振幅之和为振幅做振动的点,某一瞬时振动位移可能是零.同理,减弱点是以两列波的振幅之差为振幅做振动的点,它的位移不一定始终为零. [核心点击] 1.波的独立传播特性 两列波相遇后,每列波将保持各自原来的波形继续向前传播,互相不会发生干扰. 如图2-5-1甲、乙所示,在同一直线上,向右传播的波1和向左传播的波2,相遇以后,各自还是按照相遇前的波速、振幅、频率,继续沿着各自的方向传播,不会因为相遇而发生任何变化,也就是说相互不会因相遇而发生干扰. 图2-5-1 2.对波的干涉现象的理解 (1)波的叠加是无需条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加. (2)稳定干涉图样的产生是有条件的,必须是两列波的频率相同、相差恒定,如果两列波的频率不相等,在相遇的区域里不同时刻各质点叠加的结果都不相同,看不到稳定的干涉图样. (3)明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的,明显的干涉图样除了满足相干条件外,还必须满足两列波振幅差别不大.振幅越是接近,干涉图样越明显. (4)振动加强的点和振动减弱的点始终以振源的频率振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅可为0),但其位移随时间发生变化. (5)振动加强的点的振动总是加强,但并不是始终处于波峰或波谷,它们都在平衡位置附近振动,有的时刻位移为零. (6)振动减弱的点的振动始终减弱,位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之

相关文档
相关文档 最新文档