gioa thoa song

VẬT LÝ 12 NÂNG CAO
NHẮC LẠI KIẾN THỨC

Phương trình sóng tại nguồn : u
0
= Acosωt = Acos t
⇒
Phương trình sóng tại M sao cho OM = x là :
2π
T
u
M
= Acos[ 2π( - ) ]
t
T
x
λ

Biểu thức tính biên độ của dao động tổng hợp :
A
2
M
= A
2
1
+ A
2
2
+ 2A
1
A

2
cos∆ϕ
•
Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị cực đại khi hai dao dao động cùng pha : ∆ϕ = 2k
π
•
Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị cực tiểu khi hai dao động ngược pha : ∆ϕ = ( 2k
+ 1 ) π
d
Soựng phaỷn xaù
Soựng tụựi
B
A
M

Dao ti M l tng hp l tng hp hai dao ng do súng ti v súng phn x truyn ti.
=> To thnh súng dng : cú nhng im ng yờn v nhng im dao ng vi biờn cc i trờn
si dõy.

Em cú nhn xột gỡ v tớnh cht dao
ng ca im M ?

S xy ra hin tng gỡ trờn dõy ?
S
1
S
2
M
d
1

d
2

Điểm M trên mặt nước nhận đồng thời 2 sóng do S
1
và S
2
truyền tới thì tính chất dao động của điểm M
như thế nào?

Trên mặt nước có tồn tại những điểm đứng yên và những điểm dao động với biên độ cực đại hay không?
NHẮC LẠI KIẾN THỨC

Phương trình sóng tại nguồn : u
0
= Acosωt = Acos t
⇒
Phương trình sóng tại M sao cho OM = x là :
2π
T
u
M
= Acos[ 2π( - ) ]
t
T
x
λ

Biểu thức tính biên độ của dao động tổng :
A

2
M
= A
2
1
+ A
2
2
+ 2A
1
A
2
cos∆ϕ
•
Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị cực đại khi hai dao dao động cùng : ∆ϕ = 2k π
•
Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị cực đại khi hai dao động ngược pha : ∆ϕ = ( 2k +
1 ) π

Phương pháp lượng giác xác định dao động tổng hợp tại M:
u
1


= Acos[ 2π( - ) ] và
t
T
d
1
λ

u
2
= Acos[ 2π( - ) ]
t
T
d
2
λ

Giả sử hai sóng từ S
1
và S
2
truyền tới M có dạng:

Dao động tổng hợp tại M là :
u = u
1
+ u
2
=
t
T
d
1
λ
Acos[ 2π( - ) ] + Acos[ 2π( - ) ]
t
T
d

2
λ
u =
π (d
2
– d
1
)
λ
2Acos
cos 2π ( - )
t
T
d
1
+ d
2

2 λ
Hay :
u =
A
M
cos 2π ( - )
t
T
d
1
+ d
2

2 λ
Với : A
M
=
π (d
2
– d
1
)
λ
2Acos
=
2A cos
2
∆ϕ
VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM CÓ BIÊN ĐỘ CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU

Vị trí các điểm có biên độ cực đại: d
2
- d
1
= kλ
•
k = 1 => d
2
- d
1
= λ => quĩ tích là 1 đường hypebol liền nét
•

k = 2 => d
2
- d
1
= 2λ => quĩ tích là 1 đường hypebol liền nét
……………………………………………………………………

Vị trí các điểm có biên độ cực tiểu : d
2
- d
1
= (2k+1)λ/2
•
k = 1 => d
2
- d
1
= 3λ/2 => quĩ tích là 1 đường hypebol đứt nét
•
k = 2 => d
2
- d
1
= 5λ/2 => quĩ tích là 1 đường hypebol đứt nét
……………………………………………………………………

Quĩ tích các điểm dao động với biên độ cực đại là một họ đường hypebol xen kẽ với họ các đường hypebol
các điểm dao động với biên độ cực tiểu ( được gọi là vân giao thoa )

Đặc biệt : Những cực đại ứng với k = 0 nằm trên đường thẳng là đường trung trực của S

1
S
2
Hình ảnh vân giao thao khi hai sóng nước gặp nhau
Bộ thí nghiệm về sóng trên mặt nước
Bộ thí nghiệm gồm có:

Giá thí nghiệm.

Gương phẳng.

Bộ rung.

Cần tạo sóng.

Thanh chắn sóng.

Nguồn sáng.

Biến thế nguồn.

Dây nối.
BỘ THÍ NGHIỆM GIAO THOA SÓNG
4.Sù nhiÔu x¹:
M’
Sóng nhiễu xạ
O
Nguồn sóng

Sóng qua khe truyền lệch khỏi phương OM

M
Sóng không nhiễu
xạ
4.Sự nhiễu xạ:
Ngun súng
Súng nhiu x qua khe hp
O
Súng nhiu x
Phng truyn súng
Ngun súng

Khe cng hp thỡ hin tng súng lch khi phng truyn thng cng rừ

Nờu khe cú kớch thc nh hn bc súng thỡ sau khi i qua khe,súng cú dng hỡnh trũn ging nh chớnh khe ú l mt
tõm phỏt súng mi

Hiện t ợng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi ph ơng truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là
sự nhiễu xạ của sóng.
Cñng cè:
C©u 1: Chän c©u ®óng: Hai sãng ph¸t ra tõ hai nguån ®ång bé.
Cùc ®¹i giao thoa n»m t¹i c¸c ®iÓm cã hiÖu kho¶ng c¸ch tíi hai
nguån b»ng:

A.Mét sè nguyên lần b íc sãng

B.Mét sè lÎ lần nöa b íc sãng

C.Mét sè nguyªn lÇn nöa b íc sãng

D.Mét sè nöa nguyªn lÇn b íc sãng

Câu 2: Chọn câu đúng: Hai nguồn sóng đồng bộ S
1
, S
2
trên mặt n ớc. M và N là hai đểm trêm mặt n ớc có hiệu
khoảng cách tới hai nguồn S
1
, S
2
bằng một số bán nguyên lần b ớc sóng.
A. Các phần tử n ớc ở M và N đều dao động
B. Các phần tử n ớc ở M và N đều đứng yên
C. Các phần tử n ớc ở M đứng yên, ở N dao động
D. Các phần tử n ớc ở N đứng yên, ở M dao động
Câu 3 : Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có sự gặp nhau của hai sóng
A. xuất phát từ hai nguồn dao động cùng biên độ.
B. xuất phát từ hai nguồn truyền ngược chiều nhau.
C. xuất phát từ hai nguồn bất kì.
D. xuất phát từ hai nguồn sóng kết hợp cùng phương.
Câu 4: Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
dao động cùng tần số ,
cùng pha với bước sóng λ = 3m và biên độ A = 10cm. Điểm M cách mỗi nguồn một khoảng lần lượt là: d
1
=
20m và d
2
=21m.Biên độ dao động của điểm M là?

A. A
M
= 10cm
C. A
M
= 15cm
D. A
M
= 5cm
B. A
M
= 20cm
Trả lời
ADCT :
A
M
=
π (d
2
– d
1
)
λ
2Acos
π (21 – 20 )
3
= 2.10cos
π
3
= 2.10cos = 10(cm)

Câu 5 : Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
dao động với tần số f=
15Hz, cùng pha. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30m/s. Điểm nào sau đây dao động sẽ có biên độ cực
đại (d
1
và d
2
lần lượt là khoảng cách từ điểm đang xét đến S
1
và S
2
):
A. M (d
1
= 25m và d
2
=20m)
B. N (d
1
= 24m và d
2
=21m)
C. O (d
1
= 25m và d
2
=21m) D. P (d

1
=26m và d
2
=27m)
Trả lời

Ta có : λ = = = 2(m)

v
f
30
15

Tại O ta có : d
2
– d
1
= 21 – 25 = - 4 (m) = kλ ( k = - 2 )
=> Điểm O dao động với biên độ cực đại
C
1
Dựa vào việc quan sát hiện tượng sóng dừng trên dây ta có thể xác định được những
đặc điểm gì của sóng?

Xác định được vị trí các điểm nút,điểm bụng.

Độ dài của bước sóng.

Biết tần số dao động ta còn tính được tốc độ truyền sóng.
Trả lời

C
2
Một phần tử tại điểm M trên mặt nước sẽ dao động như thế nào nếu cùng một lúc
a. Gợn lồi gặp gợn lồi ?
b. Gợn lõm gặp gợn lõm ?
c. Gợn lồi gặp gợn lõm ?
Trả lời
a. Gợn lồi gặp gợn lồi ( cùng pha ) : Dao động với biên độ cực đại.
b.Gợn lõm gặp gợn lõm ( cùng pha ) : Dao động với biên độ cực đại.

c.Gợn lồi gặp gợn lõm ( Ngược pha ) : Dao động với biên độ cực tiểu.
C
3
Đường nào là đường nối các điểm dao động với biên độ cực đại,đường nào là đường
nối các điểm dao động với biên độ cực tiểu?

Đường lồi là đường nối các điểm dao động với biên độ cực đại

Đường lõm là đường nối các điểm dao động với biên độ cực tiểu.
Trả lời
C
4
Vì sao các vân dao thoa không phải là các đường liền nét như khi quan sát trực tiếp bằng
mắt thường

Khi quan sát bằng mắt thường các điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu di chuyển rất nhanh trên một
đường hypebol nên ta có cảm giác như một đường liền nét.
Trả lời