bài Phản xạ sóng - Sóng dừng

Tiết 25. Bài 15 VẬT LÍ Lớp 12NC
GIÁO VIÊN THỰC HIỆN
TRẦN VIẾT THẮNG
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
THÁI NGUYÊN

1. Sệẽ PHAN XAẽ
1. Sệẽ PHAN XAẽ
SONG
SONG
2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Tit 25. Bi 15 VT L Lp 12NC
NI DUNG BI HC
NI DUNG BI HC

1. Phản xạ sóng
B
A
h15.a
B
A
h15.b
a. Đưa đầu A của dây lên xuống
theo phương vuông góc với dây
để tạo một biến dạng truyền trên
dây h.15a.
b. Cho đầu A dao động điều hoà
theo phương vuông góc với dây
để tạo ra sóng tới và sóng phản

xạ cùng truyền trên dây h.15b.
Khi sóng tới truyền trên một sợi dây tới gặp một vật cản cố định
thì bị phản xạ và truyền ngược lại. Sóng phản xạ:
+ có cùng bước sóng với sóng tới,
+ ngược pha nhưng cùng tần số với sóng tới.

1. Phản xạ sóng
B
A
h15.a
B
A
h15.b
Quan sát hiện
tượng sóng chạy

1. Phản xạ sóng
B
A
h15.a
B
A
h15.b
Quan sát hiện
tượng sóng chạy

2. Sóng dừng
B
A
h15.a

B
A
h15.b
A B

2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Quan saựt hieọn tửụùng

2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Quan saựt hieọn tửụùng

B
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
A
B

2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Quan saựt hieọn tửụùng

2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Quan saựt hieọn tửụùng

A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B
2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng

2. SONG DệỉNG
2. SONG DệỉNG
Quan saựt hieọn tửụùng

B
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B
2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
A

B
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
A
2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG

Quan sát hiện tượng
B

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
Tăng tần số dao động ở đầu A thì sóng tới và sóng phản xạ cũng
thay đổi. Khi tần số tăng tới một giá trị nào đó thì ta không còn quan
sát được sóng tới và sóng phản xạ nửa, khi đó trên dây xuất hiện
những điểm dao động với biện độ cực đại (gọi là bụng sóng), xen kẽ
với những điểm hầu như không dao động (gọi là nút sóng). Các
điểm nút và bụng cố định trên sợi dây.
B
A
h15.a
B
A
h15.b
B
A

2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
Như vậy: với tần số thích hợp ⇒ trên dây xuất hiện những
điểm đứng yên xếp xen kẽ đều đặn với những điểm dao
động với biên độ cực đại. Đó là hiện tượng sóng dừng
Những điểm đứng yên gọi là nút của sóng dừng
Những điểm dao động vơi biên độ cực đại gọi là bụng của
sóng dừng
B
A

Sóng dừng là sóng có nút và bụng cố định trong khơng
gian, đó là kết quả giao thoa của sóng tới và sóng phản
xạ.

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
B
A
Giải thích:
B
A
M
d
Xét dao động của điểm M trên
dây cách đầu cố định B là d.
u
B
=Acos(ωt) = Acos(2πft).
Giả sử vào thời điểm t sóng tới tại B có biểu thức:
P.T sóng phản xạ tại B: u
/
B
= - Acos(2πft) = Acos(2πft - π)
P.T. sóng phản xạ gây ra tại M:
u
/
M
= Acos(2πft – π -2πd/λ )
P.T. sóng tới gây ra tại M:
u

M
= Acos(2πft + 2πd/λ).
P.T. sóng tổng hợp tại M: u = u
M
+ u
/
M

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
B
A
Giải thích:
B
A
M
d
u
/
M
= Acos(2πft – π -2πd/λ )
u
M
= Acos(2πft + 2πd/λ).
P.T. sóng tổng hợp tại M:
u = u
M
+ u
/
M

Sử dụng :
cos cos cos cos2
2 2
α β α β
α β
+ −
+ =
)
d2
ft2cos(A)
d2
ft2cos(Au π
λ
π
π
λ
π
π ++=
)
2
ft2cos(a)
2
ft2cos()
2
d2
cos(A2u
π
π
π
π

π
λ
π
=+=

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
B
A
Giải thích:
B
A
M
d
P.T. sóng tổng hợp tại M:
u = u
M
+ u
/
M
Với a là biên độ sóng tổng hợp tại M, phụ thuộc d = MB
)
2
d2
cos(A2a
π
λ
π
+=
* a = a

max
= 2A khi
1)
2
d2
cos( ±=+
π
λ
π
)
2
ft2cos(au
π
π
=
Hay tại các điểm cách nút B một số bán nguyên lần nửa bước sóng (vị
trí bụng sóng cách nút B)
2
)
2
1
k(d
λ
+=

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
B
A
Giải thích:

B
A
M
d
* a = a
max
= 2A khi
2
)
2
1
k(d
λ
+=
Với k = 0,1, 2, 3,….
* a = 0, M là nút sóng khi
0)
2
d2
cos( =+
π
λ
π
Hay tại các điểm cách nút B một số nguyên lần nửa bước sóng (vị
trí nút sóng cách nút B)
2
kd
λ
=
Với k = 1, 2, 3,….

2. SOÙNG DÖØNG
2. SOÙNG DÖØNG
B
A
d. Điều kiện có sóng dừng
1. Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định
l
B
2
λ
- Hai bụng (hai nút) liên tiếp cách nhau khoảng
2
λ
2
λ
Hai đầu là nút
Một đầu là nút, đầu kia bụng
2
kl
λ
=
2
)
2
1
k(l
λ
+=
A

B
A
2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
A
B
Đối với dây có một đầu cố
đònh một đầu tự do
Nhận xét:
2
)
2
1
k(l
λ
+=

2. SÓNG DỪNG
2. SÓNG DỪNG
Đối với dây có một đầu tự do

Khi có sóng dừng thì đầu tự do sẽ
là một bụng sóng

Đầu gắn với nguồn dao động
biên độ nhỏ thì gần một nút

Khoảng cách giữa hai nút (ho c 2 ặ
b ng) liên tiếp bằng một nửa bước ụ

sóng
B
A
l
λ
2
Nhận xét:
2
)
2
1
k(l
λ
+=

l
λ
2


SÓNG DỪNG
SÓNG DỪNG
5) Điều kiện để có sóng dừng
a) Đối với sợi dây có hai đầu cố đònh, Chiều dài
của dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng :
λ
l = k
2
Với k = 1, 2, 3 …
B

A