水波槽 · 相干叠加

两相干波源稳定干涉图样

稳定图样的前提:两波源频率相同,且初相差恒定。图中波峰、波谷在传播,但加强线与减弱线的位置保持稳定。

俯视水槽 拖动白色观察点读取数据

观察点 P:拖动,或聚焦画布后用方向键微调

观察点 P 的实时判读

到 S₁ 的路程 r₁ —
到 S₂ 的路程 r₂ —
路程差 Δr = r₂ − r₁ —
相位差 Δφ(模 2π) —
偏加强 合振幅大小由两列波在该点的相位差决定。

判据:比较到达时的相位

Δφ = (φ₂ − φ₁) − 2πΔr / λ
加强线
Δφ = 2nπ,两列波同相到达,合振幅最大。
减弱线
Δφ = (2n+1)π,两列波反相到达,合振幅最小。

别把“加强”误读成“永远是波峰”。加强点仍随时间在波峰、平衡位置和波谷之间振动;“加强”说的是合振幅较大。图样稳定,是这些振幅分布的位置不随时间改变。