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第 3 题

两个点波源 S₁、S₂ 在均匀介质中同相发出振幅 A、波长 λ 的正弦波。点 P 的路程差记为 Δr=r₂−r₁;取源初相为零并忽略振幅随距离衰减。 (a) 表示到达 P 的两列波的相位差。(b) 求强度极大和极小时的 Δr。(c) 用单源强度 I₁ 写出合成强度并给出最大、最小值。 全题使用 SI 单位,并按题述采用理想模型。列方程时说明符号约定,最终结果保留单位。 以下符号均表示题中定义的物理量;只有在条件允许时才使用质量、电荷、能量等守恒关系。各小问依次建立在前问结果之上,题目没有给数值的量应保留为符号表达式。处理运动时说明方向,处理电路时说明电流方向,处理波动时说明相位差定义。不要擅自加入理想模型以外的效应,并用单位和极限情况检查最终结果。 解题时先明确研究对象、初始状态和过程约束,再选择相应的守恒定律或运动方程;不能混用不同阶段的条件。结果应由题目给定参数确定,并满足所述理想条件。 给出公式时保留符号定义,并在适用范围内说明边界情形。
Δr=(k+12)λ⇒Δϕ=(2k+1)π,minimum\Delta r=(k+\tfrac12)\lambda \Rightarrow \Delta\phi=(2k+1)\pi, \text{minimum}
problems.proof.analysis

把中间结果代入相关定义或方程得到最终表达式。检查符号和极限可发现选错解或漏掉约束。