建设性干扰和破坏性干扰的区别
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主要区别 – 建设性干扰与破坏性干扰
相长干涉和相消干涉是当几个波相遇时发生的现象。这 主要区别 相长干涉和相消干涉之间的区别在于 当相遇的波的位移方向相同时发生相长干涉, 然而 当相遇的波的位移方向相反时发生相消干涉.
叠加原理
建设性和破坏性干扰是由于 叠加原理.根据这个原则, 当几个相同类型的波在一点相遇时,该点的合成位移是每个入射波引起的位移之和.
当两波相遇并且两波的振荡处于同一阶段时,我们说两波振荡。 同相.这 相位差 在同相相遇的两个波之间是 pi (0, 2π, 4π,…) 的整数倍。如果振荡处于周期的相反阶段,那么我们说波浪正在振荡 完全异相 或者 反相.两个反相波之间的相位差是 pi (π, 3π, 5π,…) 的整数倍。
什么是建设性干扰
当波相遇时会发生相长干涉,它们的每个位移都在相同的方向上。结果是位移相互增强,形成一个合成波,其幅度高于任何组合产生它的波的幅度。下图显示了两个同相相遇以产生相长干涉的波:
同相位的两个波之间的相长干涉(以红色和绿色显示。合成波以蓝色显示)。
什么是破坏性干扰
当组合的波具有相反方向的位移时,产生的合成波具有较低的振幅。在这些情况下,干扰是破坏性的。在下图中,入射波(以红色和蓝色显示)在 反相 相互结合,形成蓝色合成波。如果入射波的幅度相同,则两者将完全相互抵消,并且不会有合成波(即合成波将具有“零幅度”)。
破坏性干涉:两个彼此反相的入射波(红色和绿色)相遇,产生蓝色合成波。
降噪耳机 依靠 破坏性干扰:当检测到“嘈杂”声波时,耳机会发出与噪音反相的声波。这两种波相消干涉,有效地“消除”了噪音。 抗反射涂层 在眼镜中的工作方式相同。涂在玻璃上的涂层将来自眩光的光反射回玻璃,因此当眩光遇到“反射眩光”时,它们会发生破坏性干涉,抵消眩光。
普通玻璃(左)与带有抗反射涂层的玻璃(右)对比。抗反射涂层利用光波的相消干涉来抵消眩光。
干扰模式
当来自不同源的波相遇时,源之外每个点的干扰取决于每个点的相位差。由于波到达特定地点所需的距离不同,因此干扰在某些地方是建设性的,而在其他地方则是破坏性的。下图显示了水中两次飞溅形成的两个波如何干涉。绿色和红色圆圈表示 波前:即它们显示了波峰的位置。
两次溅入水中形成的干涉图案。
当两个波峰相遇时(当红线穿过绿线时),会发生相长干涉并形成更大的波峰。这在上图中以白色显示。其中一些地方标有“C”。在两个波谷相遇的地方,干扰又是建设性的。在这里,形成了更深的低谷。这些地方用黑色表示,其中一些地方用“T”标记。当波峰和波谷相遇时,干扰是破坏性的。这些地方在水上形成“模糊”区域。其中一些区域用蓝线显示。
建设性干扰和破坏性干扰的区别
入射波的位移
什么时候 建设性干涉 发生时,入射波具有相同方向的位移。
什么时候 破坏性干扰 发生时,入射波具有相反方向的位移。
合成波的幅度
什么时候 建设性干涉 发生时,合成波的幅度大于入射波的幅度。因此,合成波的强度大于入射波的强度。
什么时候 破坏性干扰 发生时,合成波的振幅小于入射波的振幅。因此,合成波的强度小于入射波的强度。
图片提供:
“Simuliertes Interferenzbild zweier punktförmiger Quellen mit gleicher Wellenlänge……” Schorsch 博士(自己的作品)[CC BY-SA 3.0],通过 Wikimedia Commons
“这张照片显示了一个抗反射涂层的窗户……”作者:Zaereth(自己的作品)[CC0 1.0],来自维基共享资源
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