Wie kann ich die Interferenz von Wellen berechnen?

Wie kann ich die Interferenz von Wellen berechnen?
Anonim

Dies ist eine äußerst vage Frage. Ich schlage vor, Sie schauen sich zuerst die Hyperphysik-Seite an, da dies wahrscheinlich die Detailstufe ist, die Sie benötigen.

Die Wiki-Seite enthält Details zu Ableitungen, wenn Sie diese benötigen.

Antworten:

Siehe unten. Damit sollten Sie anfangen.

Erläuterung:

Beginnen Sie mit zwei Wellen gleicher Amplitude (A) und gleicher Frequenz # w #(in Radiant ausgedrückt { # w = 2pif #} aber mit einer Phasendifferenz # phi #

# x_1 = A coswt #

# x_2 = A cos (wt + phi) #

Erinnern Sie sich an diese Identität:

#cos (x) + cos (y) = 2cos ((x + y) / 2) cos ((x-y) / 2) #

Wenn Sie über zwei Wellen addieren: resultierende Welle # x_r # ist:

#x_r = x_1 + x_2 #

#x_r = A coswt + A cos (wt + phi) #, die zu vereinfacht werden kann

#x_r = 2A cos (phi / 2) cos (wt + phi / 2) #

Jetzt können Sie konstruktive Interferenzen oder destruktive Interferenzen haben.

Für konstruktive, in obige Gleichung, #cos (phi / 2) = 1 #

was gibt Werte für #phi = 0,2pi, 4pi etc #

Für destruktive, in obiger Gleichung, #cos (phi / 2) = 0 #

was gibt Werte für #phi = pi, 3pi, 5pi etc #

Sie können diese Werte jetzt leicht zeichnen.

Wenn die Frequenzen unterschiedlich sind, aber keine Pasedifferenz, würden Sie Folgendes haben:

# x_1 = A cosw_1t #

# x_2 = A cos (w_2t) #

Die resultierende überlagerte Welle würde durch diese Identität gegeben:

#x_r = 2A cos ((w_1 + w_2) / 2) cos ((w_1 -w_2) / 2) #

Das Ergebnis ist eine Welle, die das Produkt zweier Wellen ist, die Summe und Differenz der ursprünglichen Wellen sind. Sie erhalten also etwas, das als Beats bezeichnet wird.

Wenn Sie eine interaktive Demo wünschen, besuchen Sie diese hervorragende Website:

academo.org/demos/amplitude-modulation/