點解兩個不同頻率的波不會互相干擾?

2008-01-11 4:42 am
點解兩個不同頻率的波不會互相干擾?

回答 (3)

2008-01-25 12:47 am
✔ 最佳答案
這問題是問到「波」,因此不應只考慮到「光」的重疊。
首先,干擾是涉及到相位 (Phase) 的問題。以水波 (Water wave) 為例,在同一條件下,不同頻率 (Frequency) 的水波亦有相同的波速 (Wave velocity)。換言之,波長 (Wavelength) 亦會不同。
以下圖為例:

圖片參考:http://i117.photobucket.com/albums/o61/billy_hywung/Jan08/Doraemon1.jpg

波源 (Wave source) 1 和 2 有不同的頻率和波長。而此際在 A 點,其相對波源 1 和 2 的相位差 (Phase difference) 為零 (因為 A 點皆在兩波的波峰,crest 上)。
然而,隨時間變化,設:
f1 = 波源 1 的頻率
f2 = 波源 2 的頻率
Φ1 = A 點相對波源 1 的相位
Φ2 = A 點相對波源 2 的相位
則 Φ1 - Φ2 為在 A 點對兩波源的相位差。
在開始,即 t = 0 時,Φ1 - Φ2 = 0。其後,
d(Φ1 - Φ2)/dt 為在 A 點對兩波源的相位差的變率,同時亦等於:
d(Φ1 - Φ2)/dt = dΦ1/dt - dΦ2/dt
但根據波的定義,相位的變率亦是其頻率,所以:
dΦ1/dt - dΦ2/dt = f1 - f2
因為兩波之頻率不相同,所以 f1 - f2 ≠ 0。
換言之在 A 點對兩波源的相位差是不固定的,當它為 0 時,A 點將會是相長干涉 (Constructive interference) 之處。惟當它為 π 時,A 點將會是相消干涉 (Destructive interference) 之處。
所以,在 A 點 (其他點亦然),由於相位差並不固定,兩波的重疊並不能構成一個固定的形態 (Pattern)。所以也就不能形成干擾了。
參考: My physics knowledge
2008-01-11 7:09 am
若果把「干擾」解釋為「影響」,兩個不同頻率的波當然會互相干擾(影響)。

然而,「干涉(干擾)」通常只是用來形容兩個從相干波源(coherent sources)發出的光因為疊加原理而產生的現象。
以光的雙狹縫實驗為例,這裡的所謂「不會互相干擾」是指兩個不同頻率的光波互相影響時,不能產生明暗相間的干涉圖。原因是這兩個波的頻率不相同,並沒有一個固定的相位差。因此,在螢幕上沒有一點的光度(能量)是永遠處於最大或最小值,我們便看不到光暗光暗的線了。



在光的雙狹縫實驗內,要得到明暗相間的干涉圖,需要的條件:
1. 光波必須源自兩個相干波源(coherent sources)(即它們有相同的頻率/波長及固定的相位差)
2. 光波的振幅必須接近或相等(若兩者振幅相差太大,發生相長干涉地方的亮度跟發生相消干涉地方的亮度不能形成鮮明對比,以致我們不能看到明顯的干涉圖。)
3. 光的波長約為 5 x 10^-7 米。如要產生明顯的干涉圖,兩個相干波源之間的距離必須盡量小以接近光的波長(但不能少於該波長)。
4. 兩光源所發出光線的程差必須很小。
2008-01-11 5:43 am
First, sorry though I know the theory but do not how to explain to you, as I remember my Physis teacher had explain to me while I was at secondary school long long time ago.

Second, I want to interpret my feeling with those group of people to making such non-sense event.......

Try to have a global view with HK's existing economic, if you are investor, would you interested to invest or start in business in a place, there is a group of people fond of making HK upside down?

I am sure most of HK citizen is more keen and want to have HK has a stable and healthy economic environment with wise SAR Governtment's management, and not just everything making nonsense objection and walking on the street for prosecution.


收錄日期: 2021-04-13 18:51:48
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080110000051KK03753

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