请教两列振幅相等的相干波发生干涉时,某一点处的光强是叠加得到的,可是波动的能量是时刻变化的?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/09 13:45:54

请教两列振幅相等的相干波发生干涉时,某一点处的光强是叠加得到的,可是波动的能量是时刻变化的?
我想知道波动能量变化,不是单纯的振动叠加的感觉……就是单列波在某点的能量也是时刻改变的,那么还能说它的振幅是A吗?

能量在波的传播过程中是在移动的,我们不会关心某点的能量,而是关心能量的流动,即能流,能流等于在传播方向上单位时间单位面积通过的能量,单位：瓦/米的2次方.
能流是个矢量,其方向与波的群速度方向相同,群速度通常理解为波包的移动速度,你可以认为能量就是储存于波包之中.
当两列波叠加时,能量的流向也会在介质中重新分配.一个很好的例子就是增透膜,增透膜让膜两个表面的反射波叠加减弱,从而造成反射光的能流减弱,所以透射光的能流增强.
再问：谢谢。可是我要求某一点的振动方程的话是两波叠加得到的，这里波动的能量改变对振动不影响吗？
再答：你如果考虑的是弹簧振子的振动，那么振动能量=动能+势能。在连续介质中，振动的能量也是动能+势能，但一个点是不会有能量的，一块有体积的介质中才有能量，总动能好理解，总势能的理解你要考虑介质既然在波动，那各个地方的形变量是不同的。所以连续介质中的能量不能考虑一点，某一点只能考虑能量密度，这个能量密度还是动能和势能的总和密度，你能够写出能量密度随时间空间的分布，就能看出能流。
再问：谢谢。可是如果一个质点没有能量，那应该怎么解释干涉相长处的光强是单列光的光强的4倍呢？这里好像把这点当做弹簧振子那样了……
再答：在连续介质中，一个点是没有质量的，一块有体积的介质才有质量。光强本身的单位也不是焦耳，光强的单位可用能流表示，是指在跟波速垂直的平面上，单位时间单位面积上接受到的能量。光强为4倍就是说同样在光的传播方向垂直面上取一个小平面(之所以小，就是为了让光强可以认为是匀强)，在相同时间内接受到的能量为4倍关系。你要好好体会连续介质和单个质点的区别。
再问：请问波的各质点振幅相等应该怎么理解呢？是连续介质的平均能量一定吗？
再答：各质点振幅相等这里也有两种理解。如果是沿着波传播方向振幅都相等，这说明波传播时能量应该没有发散，即介质中各处的波都是朝一个方向传播的；如果是垂直波传播方向上各点振幅相等，那只能说明能流的分布是各向同性。当然这还是在理想介质没有耗散的情况下。即使是标准简谐波，其能量分布也不是均匀的，lcz_0205同学给出的材料里不就是个简谐波的能量分布计算么。你不要关注平均能量，波是在动的，也就是说能量在跟随着振动传播，所以关心的应该是能量流动。

请问两列振幅相等的相干波发生干涉时,某一点处的光强是叠加得到的,可是波动的能量是时刻变化的? 请问两列振幅相等的相干波发生相长干涉时,其强度是每列波单独产生的4倍,这与能量守恒定律是否有矛盾? 关于波的性质干涉：指满足一定条件的两列相干波相遇叠加,在叠加区域某些点的振动始终加强,某些点的振动始终减弱,即在干涉区域如果两列相干波的振幅不等,则振动最弱的点会不会出现? 两列波长相等（都为a）的相干波叠加后的波长是多少呢? 光发生干涉时的能量变化? 两列完全相同的波,相位差为0,叠加后振幅变为两倍,能量变为四倍,能量守恒吗? （2013•成都模拟）如图所示为两列相干水波在t=0时刻的叠加情况，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持仙女:两列相干波的波长相等吗?为啥? 波的干涉1、两列波叠加出现稳定干涉图样.两列波的频率一定相等吗?2、两列频率相等的波在空间相遇发生干涉则：A、振动过程中如果两列相干波的振幅是相同的,则振动最弱的点将处于静止不动吗? “在同一介质中,两列相干波相互叠加,振动最强的点经过四分之一周期后刚好经平衡位置时,它的振动最弱” 这句话为什么是错的