1、8.2 消声器原理消声器原理一、一、惠更斯原理惠更斯原理 任一波面上各点都可以看作是发射子波的波源任一波面上各点都可以看作是发射子波的波源 子波源发出子波形成的包络面是下一时刻新的波面子波源发出子波形成的包络面是下一时刻新的波面 1678 年惠更斯提出的原理年惠更斯提出的原理 可以确定波在任一时刻的波面和波的传播方向可以确定波在任一时刻的波面和波的传播方向 反射波反射波_折射波折射波_波的波的衍射衍射 t时刻的波面时刻的波面S1 波面上各子波源在时间波面上各子波源在时间t内发出半径为内发出半径为ut的子波的子波ru t tt时刻的波面时刻的波面S2为所有这些子波的包络面为所有这些子波的包络面S
2、1和和S2面之间的距离面之间的距离 平面波波面和传播方向的确定平面波波面和传播方向的确定二、二、波的衍射波的衍射衍射衍射 波在传播过程中通过障碍物偏离原来传播方向波在传播过程中通过障碍物偏离原来传播方向水面波经过水面波经过狭缝狭缝衍射现象的程度取决与波长与障碍物的大小衍射现象的程度取决与波长与障碍物的大小 a1a 比值越大比值越大a在单缝衍射中满足在单缝衍射中满足 衍射现象越明显衍射现象越明显 三、波的干涉三、波的干涉1 波的叠加原理波的叠加原理叠加原理叠加原理 几列波在相遇的区域合成几列波在相遇的区域合成 是各波单独存在时引起的位移矢量和是各波单独存在时引起的位移矢量和波的叠加驻波2 波的干
3、涉波的干涉相干波相干波 两列波频率相同两列波频率相同_振动方向一致振动方向一致_相差恒定相差恒定相干波源相干波源 产生相干波的波源产生相干波的波源波源波源10112022()cos()()cos()ytAtytAt112rru两波在两波在P点引起的振动点引起的振动1111122222(,)cos(2)(,)cos(2)ry r tAtry r tAt12yyycos()yAtP点合振动方程点合振动方程cos()yAt合振动的振幅合振动的振幅2212122cosAAAA A相差相差2121()2rr121 22cosIIII I IA2强度强度 相差决定空间一点波的强度相差决定空间一点波的强度2
4、121(2)(2)rrtt 给定的空间一点给定的空间一点P满足满足2121()22rrk max12121 22AAAIIII I满足满足2121()2(21)rrk min12121 22AAAIIII I121 221212cos()2IIII Irr何处振幅最大？何处振幅最大？何处振幅最小？何处振幅最小？干涉加强干涉加强干涉减弱干涉减弱12rr210k(21)2k 波程差波程差如果如果212rr 波程差波程差2相差相差2(21)kk 121 22IIII I121 22IIII I2121()2rr计算消声器的计算消声器的l已知枪声频率在已知枪声频率在300400Hz范围内，声速为范围内，声速为340m/s，开枪，开枪后枪声经管道到达后枪声经管道到达A点，然后分成两路传播，最后又在点，然后分成两路传播，最后又在B相遇相遇 枪声的波长范围枪声的波长范围 un1.13 0.85 m干涉相消的条件干涉相消的条件 (21)2l2l1(2k1)21 l(2k1)2 lmin 0.425m lmax 0.566m
