波的干涉實(shí)驗(yàn)演示

波的干涉演示實(shí)驗(yàn)，在高中物理《波的干涉》教學(xué)中使用。課件動(dòng)態(tài)地模擬雙波源的平面干涉情況，通過滑動(dòng)按鈕調(diào)節(jié)兩波源的間距，觀察干涉圖樣的變化，可以幫助學(xué)生直觀、定量地理解波的干涉圖樣。

最終效果如圖1所示。

下載地址

http://www.nettime.net.cn/bbs/upload/sf_2005715233938.swf

課件功能

有較強(qiáng)的交互性，教師可作為演示用，能夠有效地幫助學(xué)生理解波的干涉圖樣與波源之間距離的關(guān)系。

使用方法

單擊課件中的“播放”，頻率相同的兩波源開始干涉，單擊“暫停”按鈕停止干涉；再次按下“播放”按鈕繼續(xù)干涉，滑動(dòng)“間距”按鈕，兩波源間距發(fā)生變化，干涉圖樣也發(fā)生變化。

設(shè)計(jì)思路

1.制作水波和雙曲線兩個(gè)重要的影片剪輯，這兩個(gè)剪輯是用AS做的，將水波相鄰黑白兩線的間距控制在16個(gè)像素，這樣代表一個(gè)波長(zhǎng)的相鄰兩白線或黑線之間的距離為32個(gè)像素。雙曲線制作時(shí)采用AS中的調(diào)用函數(shù)，使雙曲線的形狀和組數(shù)受兩波源間的距離控制。為了便于交互，這兩個(gè)影片剪輯都做成傳統(tǒng)的三幀動(dòng)畫。

考慮到兩波源間距是波長(zhǎng)的1/2的整數(shù)倍時(shí)，兩波源連線兩側(cè)也會(huì)出現(xiàn)明顯的加強(qiáng)區(qū)或減弱區(qū)，所以又做了4條直線的影片剪輯。在這4個(gè)影片剪輯中分別加上類似下面的語句，目的是波源間距滿足一定條件，表示不同干涉情況的不同顏色的線會(huì)在波源連線兩側(cè)適時(shí)地顯現(xiàn)出來：

(AS代碼見：http://www.nettime.net.cn/bbs/showthread.asp?page=endthredid=1013）

2.為了突出演示部分，安排了一個(gè)圓形背景（顏色為#828DAB），所有的動(dòng)畫在這個(gè)背景上展示。從庫(kù)中將剛才做的影片剪輯拖放到圓形場(chǎng)景中適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｗ⒁馑ㄓ捌糨嬕戏艃纱危@樣做是為了有頻率相同的兩個(gè)相干波源。

為了不讓雙曲線和直線過早地出現(xiàn)，在兩者上做了一個(gè)漸變蒙板，顏色和形狀與圓形背景相同，漸變內(nèi)容是Alpha的值從100漸變?yōu)?，并通過AS在漸變過程中用“attachMovie()”命令多次調(diào)用庫(kù)中“強(qiáng)”、“弱”兩個(gè)影片剪輯到圓形背景四周適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

3.由于通過AS畫出的雙曲線不可能恰好在圓形背景中，其實(shí)際范圍要大于圓形背景，所以，在演示區(qū)域加了遮罩，形狀與圓形背景相同，位置與圓形背景重合，這樣與圓形背景區(qū)域外無關(guān)的部分就顯現(xiàn)不出來了，層的關(guān)系如圖2所示。

4.從庫(kù)中將“fader-gain”間距調(diào)節(jié)按鈕、“播放”和“暫停”拖放到場(chǎng)景中來，在“播放”、“暫停”加上相應(yīng)的腳本代碼，控制課件的播放和暫停，對(duì)“fader-gain”中的腳本代碼加以修改，目的是既能夠調(diào)節(jié)兩波間的距離，也能控制雙曲線的組數(shù)及位置，同時(shí)也能控制“強(qiáng)”、“弱”出現(xiàn)的位置。

課件展示的是物理內(nèi)容，但需要理解較復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)，要想客觀動(dòng)態(tài)地描述平面波的干涉，必須借助于AS，正是這些腳本代碼的應(yīng)用，才使本課件具有較強(qiáng)的交互性。

（作者單位：江蘇省金湖縣第二中學(xué) 211600）