Question

【題目】某業余無線電玩家住在鎮，他經常與分別住在鎮和市的兩位友人用無線電相互通訊聯絡.他希望當他與其中一人通訊時，另一人不能同時收到訊號.因此他在住家的空地上豎立了兩根垂直于地面的發射天線和，可以同時發出訊號，并使兩個發射訊號之間的相位差可在每次發射前調整，采用的無線電波的波長為.如圖所示，給定的；方向線朝方向線逆時針轉角；圖中、、三點共線，連線長度記為；方向線沿逆時針方向到方向線的轉角記為（順時針方向轉角為負）；、間距和、間距都遠大于和.

（1）取不同的，找出可取得的最小值；

（2）取畫出連線相對連線和連線的方位圖，標出相應角的旋轉方向；

（3）取，對給定的發射功率，為使鎮友人收到的訊號達最強，試求輸入、訊號間的相位差.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3），

【解析】

（1）將輸入到、的信號相位差記為，則兩信號傳播到、時的相位差分別為

，

.

為使、兩地不能同時檢測到信號，應有

，為任意整數

所以，，

解得.

①取，則因，為使取正，要求，即得

即，

對應.

②取，則因，為使取正，要求，即得

，即

也對應. 結論：.

（2）取解，即時，所求方位關系如圖乙所示，應有連線垂直于角平分線.

取解，即時，所求方位關系如圖丙所示，仍有連線垂直于角平分線.

（3）為使接收到的信號最強，應有

，

為任意整數.

，

，

即得.

干涉是波所特有的屬性，光波亦屬于電磁波，討論光的干涉，本質上也是在討論電磁波的干涉.

從本題的解答我們不難看出，對電磁波干涉的計算與對光的干涉的計算并無差異，關鍵點仍然是兩波源的波程差的計算.