Giao thoa sóng | Lớp 12, Vật lý - Ôn Luyện

Lại có những điểm luôn dao động rất mạnh (biên độ cực đại) do hai sóng gặp nhau tăng cường nhau (hai sóng tại đó cùng pha). KN : Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn đ[r]

I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

a, Dụng cụ thí nghiệm

b, Tiến hành thí nghiệm

c, Kết quả thí nghiệm

• Khi ổn định, trên mặt nước có một nhóm các đường Hypebol luôn

dao động với biên độ cực đại (các đường nét liền), xen giữa chúng có một nhóm các đường Hypebol khác luôn dao động với biên độ cực tiểu (không dao động - các đường nét đứt) S1, S2 là hai tiêu điểm

• Hệ thống các đường Hypebol này cố định

I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

2 Giải thích:

hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau (hai sóng tại đó ngược pha) Lại có những điểm luôn dao động rất mạnh (biên độ cực đại) do hai sóng

gặp nhau tăng cường nhau (hai sóng tại đó cùng pha)

KN : Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa

II CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU

Chọn điều kiện ban đầu thích hợp sao cho phương trình dao động của hai nguồn là:

1 Dao động của một điểm trong vùng giao thoa: (pt sóng t/hợp)

u u A cos t

Xét M trong vùng giao thoa cách S1 đoạn d1 = S1M cách S2 đoạn d2 = S2M.

Phương trình sóng tại M do S1 truyền đến: 1M t d1

T



2 2M

d

t

T



Phương trình sóng tại M do S2 truyền đến:

Sóng tại M là tổng hợp của hai sóng trên: uM = u1M + u2M

M

  

M

M

(d d )





M

Vậy dao động tai M là dao động điều hòa cùng chu kì với nguồn và có biên độ là:

2 Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa



(d d )

k

 

 



(d d )

 



a) Vị trí các cực đại giao thoa

  

2 1

d d k ; (k     0, 1, 2, 3, )

Điểm M có biên độ cực đại khi:



KL: Những điểm dao động có biên độ cực đại là những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn tới bằng một số nguyên lần bước sóng (Tại đó hai sóng thành phần cùng pha)





2 1 M

(d d )

A 2A cos

Ta có:

S1 S

2

-1 -2

-3 -4

2 1





k

2



b) Vị trí các cực tiểu giao thoa

   

1

Điểm M có biên độ cực tiểu khi:

suy ra:



KL: Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm có hiệu đường đi của hai sóng bằng một số nửa nguyên lần bước

M





Ta có:

2 Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

a) Vị trí các cực đại giao thoa

S1 S

2

-1 -2

-3 -4

III ĐIỀU KIỆN GIAO THOA SÓNG KẾT HỢP :

• Hai nguồn kết hợp:

Là hai nguồn dao động cùng phương, cùng chu kỳ (hay tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian

•Hai sóng kết hợp:

Là hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra

Để có hiện tượng giao thoa thì phải có sự tổng hợp của hai hay nhiều sống kết hợp

•Điều kiện để có hiện tượng giao thoa

GHI CHÚ:

•Trên đoạn thẳng nối S1S2:

- Khoảng cách giữa hai điểm cực đại (hoặc hai điểm cực tiểu) liền nhau là 

2

- Khoảng cách giữa một điểm cực đại

và một điểm cực tiểu liền kề với nó là 

4

- Số điểm dao động với biên độ cực đại là:

Nđ = 2.n + 1 ( với n = lấy phần nguyên)



1 2

S S

- Số điểm dao động với biên độ cực tiểu là:

Nt = 2.n ( với n = làm tròn số)



1 2

S S

Tại hai nguồn S1, S2 cách nhau 20(cm) trên mặt nước có 2 nguồn sóng kết hợp với phương trình : u1 = u2 = 5cos(50 t) (mm) Tốc độ truyền sóng là v = 0,25m/s

Gia

ûi

CỦNG CỐ



a,Tính khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau

trên đoạn thẳng S1S2

b, Tính số điểm dao động cực đại và số điểm không dao động

trên đoạn thẳng S1S2