Vật Lý 12 - Giao thoa sóng

Do đó ,khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng có cùng pha dao động gọi là bước sóng.. ♠ĐÁP : Trên phương truyền sóng : •Những điểm cách nhau một số nguyên bước s

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ

♣ HỎI : Thế nào là sóng cơ học ?

♠ ĐÁP : Là những dao động cơ học lan truyền theo thời

gian trong một môi trường vật chất

♣ HỎI

: ♠ ĐÁP : Có 2 loại sóng : sóng ngang và sóng dọc Có bao nhiêu loại sóng ? Phân loại ? Ví dụ

• Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ sóng nước

• Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng Ví dụ sóng âm

♣HỎI : Trong hiện tượng sóng , cái gì đã được truyền đi ?

Do đó thế nào là bước sóng ?

♠ĐÁP : Trong quá trình truyền sóng , trạng thái dao động

nghĩa là pha của dao động được truyền đi

Do đó ,khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng có cùng pha dao động gọi là bước sóng

♣HỎI : Phân biệt hai dao động cùng pha , ngược pha ?

♠ĐÁP : Trên phương truyền sóng :

•Những điểm cách nhau một số nguyên bước sóng thì dao động cùng pha với nhau

•Những điểm cách nhau một số lẽ nữa bước sóng thì dao

động ngược pha nhau

HIỆN TƯỢNG GIAO THOA

 Chèn hình ảnh động của 2 sóng nước lan tỏa và chồng lên nhau Trongvùng chồng nhau của

2 sóng có 1 nút bần dao động lên xuống khi có sóng truyền qua

 Chèn hình ảnh động của 2 sóng nước lan tỏa và chồng lên nhau Trongvùng chồng nhau của

2 sóng có1 nút bần không dao động (đứng yên) khi có sóng truyền qua

♣HỎI

: Các em nhận thấy gì trên mặt nước trong hai hình

ảnh trên ? Giải thích

♠ĐÁP

:đó biên độ dao động cực đại (dao động của nút bần) và xenTrên mặt nước một nhóm những đường cong tại

kẻ giữa chúng là một nhóm những đường cong khác đứng yên , tại đó mặt nước không dao động (nút bần đứng yên)

Hiện tượng này gọi là hiện tượng giao thoa

Vậy giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian , trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt

 Minh họa hình ảnh 2 sóng nước lan tỏa đan trộn vào nhau sao cho trong vùng trộn của hai sóng trên mặt nước hình thành những đường cong (biên độ cực đại) xen kẻ những đường cong đứng yên (biên độ = 0)

LÝ THUYẾT VỀ GIAO THOA

1 Nguồn kết hợp

Là hai nguồn dao động cùng tần số và cùng pha, hoặc với độ lệch pha không đổi

Hai nguồn kết hợp tạo ra hai sóng kết hợp

2 Lý thuyết về giao thoa

S 1

S 2

M

♣HỎI

:

d 1

Phương trình dao động tại A : XA = asinωt Phương trình dao động tại M do A truyền đến như thế nào?

♠ĐÁP

1 = asinω (t – d1 / v)

♣HỎI : Phương trình dao động tại B : XB = asinωt

Phương trình dao động tại M do B truyền đến như thế nào?

♠ĐÁP : X2 = asinω (t – d2/ v)

Phương trình dao động tại M : X = X + X

d 2

XM = asinω ( t – d1 / v) + asinω ( t – d2 / v)

Độ lệch pha của 2 dao động X1 và X2 tại M :

∆ϕ= ω ( t – d2 / v ) - ω ( t – d1 / v) = ω d1 – d2

/v

∆ϕ= ω d / v = 2π d / λ ( d = d1 – d2 : hiệu đường đi )

♣HỎI

: Biên độ dao động tổng hợp tại M như thế nào ?

♠ĐÁP

:

•Nếu tại M, x1 và x2 cùng pha:∆ϕ= 2nπ ⇒d = nλ (n =0,1 )

Biên độ của sóng tổng hợp lớn gấp đôi biên độ sóng thành phần Quỹ tích của chúng là họ Hyperbol có tiêu điểm là A và B, bao gồm đường trung trực của AB

Biên độ của sóng tổng hợp bằng không Quỹ tích của chúng là họ Hyperbol có tiêu điểm là A và B

S 1

S 2

♣ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian , trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt

♣HỎI : Thế nào là giao thoa ?

♠ Các đường cong này gọi là vân giao thoa

:

SÓNG DỪNG

Chèn hình ảnh động của một sợi dây có một đầu buộc vào điểm cố định hay tự do và đầu còn lại dao động theo phương thẳng đứng để có hình ảnh sóng dừng

♣HỎI

: Nếu để một đầu dây dao động theo phương thẳng

đứng , hình ảnh của sợi dây như thế nào ? Giải thích

♠ ĐÁP

: Sóng được truyền theo dây gọi là sóng tới , gặp đầu

dây cố định hay tự do vàsóng truyền ngược lại gọi là sóng phản xạ Hai sóng kết hợp này giao thoa với nhau và tạo ra trên dây có những điểm cố định mà các phần tử vật chất tại đó luôn dao động với biên độ cực đại (gọi là bụng)và những điểm cố định khác mà phần tử vật chất tại đó luôn luôn là không dao động (gọi là nút) Hiện tượng này gọi là sóng

dừng

♣HỎI

:

Thế nào là sóng dừng ?

♠ĐÁP

:

là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian

• Khoảng cách giữa 2 nút hay 2 bụng liên tiếp là λ / 2

ĐIỀU KIỆN VỀ SÓNG

DỪNG

♣HỎI

: Nếu sóng dừng với 2 đầu là 2 nút , chiều dài của dây như thế nào để có sóng dừng ?

♠ĐÁP

: Chiều dài l của dây phải thỏa điều kiện :

l = k λ / 2 k = 0 , 1 , 2

P M

♣HỎI : Nếu sóng dừng với 1 đầu nút và 1 đầu bụng, chiều

dài của dây như thế nào để có sóng dừng ?

♠ĐÁP :Chiều dài l của dây phải thỏa điều kiện :

l = k λ / 2 + λ /

4 k = 0 , 1 , 2

ỨNG DỤNG

♣HỎI

: Hiện tượng sóng dừng ứng dụng đo vận tốc sóngnhư thế nào ?

♠ĐÁP

: Hiện tượng sóng dừng cho phép xác định : •Bước sóng λ

•Tần số sóng f

Vận tốc sóng v được tính bằng hệ thức :

v = λ f