两相干波源M N 振幅均为0.50 m 频率均为50Hz 初相差为π 波速为200 m.s-1。设M
两相干波源M、N,振幅均为0.50 m,频率均为50Hz,初相差为π,波速为200 m.s-1。设M为坐标原点,且M的振动初相为0,N的坐标为30 m,如图7-6所示。 求:(1)两波源的振动表达式;(2)在M、N之间,因两波叠加而静止的各点的位置。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:(1)振动一般表达式为y=Acos(ωt+ψ0)=Acos(2πvt+ψ0) (1) 波源M的振幅为0.50 m频率为50Hz初相差为0。因此波源M的振动表达式为yM=0.50cos2π(50t)=0.50cos100πt (2) 波源N的振幅、频率均与M相同初相与M相差πψM=0则ψN=π。因此波源N的振动表达式为yN=0.50cos(100πt+π) (3)(2)在M、N之间任取一点坐标为r则两波传到该点的波程分别为rM=rrN=30-r两波传到该点的相位差为△ψ=(ψN-ψM)-(rN-rM)=(ψN-ψM)-
(rNrM)=
=πr-14π(4)因干涉而静止不动的点满足干涉相消条件有△ψ=πr-14π=±(2k+1)πk=012 (5)解式(5)可得r=±(2k+1)+14k=012… (6)又由于0≤r≤30故在M、N之间因两波叠加而静止的各点的位置为r=135791113…29(m)
(1)振动一般表达式为y=Acos(ωt+ψ0)=Acos(2πvt+ψ0)(1)波源M的振幅为0.50m,频率为50Hz,初相差为0。因此波源M的振动表达式为yM=0.50cos2π(50t)=0.50cos100πt(2)波源N的振幅、频率均与M相同,初相与M相差π,ψM=0,则ψN=π。因此波源N的振动表达式为yN=0.50cos(100πt+π)(3)(2)在M、N之间任取一点,坐标为r,则两波传到该点的波程分别为rM=r,rN=30-r,两波传到该点的相位差为△ψ=(ψN-ψM)-(rN-rM)=(ψN-ψM)-(rNrM)==πr-14π(4)因干涉而静止不动的点满足干涉相消条件,有△ψ=πr-14π=±(2k+1)π,k=0,1,2(5)解式(5)可得r=±(2k+1)+14,k=0,1,2…(6)又由于0≤r≤30,故在M、N之间,因两波叠加而静止的各点的位置为r=1,3,5,7,9,11,13,…,29(m)
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