第三節 影響干涉圖形的因素
探究波長、波源間距離的影響

干涉圖形中腹線間和節線間相隔多遠,會取決於水波的波長和兩波源之間的距離(下稱源距)。那麼,波長以及源距會如何影響干涉圖形呢?我們可以從干涉圖形的模擬結果中分析,分別改變波長和源距,探究它們各自對干涉圖形的影響。

模擬來自波源 \({{S}_{1}}\) 和 \({{S}_{2}}\) 的水波所造成的干涉現象。若要檢視腹線(或節線)的位置,可點擊「腹線」(或「節線」)按鈕。試調節波長及源距,觀察干涉圖形的變化:


波長的影響】
      當波長變短,腹線和節線皆會
  • 變少變疏
  • 變多變密
  • 數目/疏密維持不變

      當波長變長,腹線和節線皆會
  • 變少變疏
  • 變多變密
  • 數目/疏密維持不變


源距的影響】
      當源距變小,腹線和節線皆會
  • 變少變疏
  • 變多變密
  • 數目/疏密維持不變

      當源距變大,腹線和節線皆會
  • 變少變疏
  • 變多變密
  • 數目/疏密維持不變

由於水波槽已假設深度不變、故波速不變;在提高波源的頻率便相當於波長變短(\(\because \) \(v=f\ \lambda \)),或減低頻率便相當於波長變長。

模擬水波的干涉現象
小結

根據以上水波模擬的結果,水波波長與波源間的距離,其各自對干涉圖形的影響可總結如下:

波長的影響】
所示,如果波長較長,腹線(或節線)就會分得較開。相反,若波長較短,腹線(或節線)就會較密集。簡言之:

當波長增大,腹線(和節線)會變少變疏。

波源相距的影響】
所示,如果波源間的距離較小,腹線(或節線)就會分得較開。相反,若波源間的距離較大,腹線(或節線)就會較密集。簡言之:

當波源間距離增大,腹線(和節線)會變多變密。

波長較短時的腹線及節線
波長在預設大小時的腹線及節線
波長較長時的腹線及節線
兩個波源較接近時的腹線及節線
兩個波源之間在預設距離時的腹線及節線
兩個波源較遠難時的腹線及節線
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