Vật Lý 12 - Giao thoa sóng

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ
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
:
Có bao nhiêu loại sóng ? Phân loại ? Ví dụ .
♠ ĐÁP :
Có 2 loại sóng : sóng ngang và sóng dọc .
• 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
nghóa 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 TƯNG GIAO THOA
HIỆN TƯNG 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
:
Trên mặt nước một nhóm những đường cong tại
đó biên độ dao động cực đại (dao động của nút bần) và xen

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 đònh mà
biên độ sóng được tăng cường hoặc bò 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
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
S1
S2
M
♣HỎI
:
d1

Phương trình dao động tại A : XA = asinωt
Phương trình dao động tại M do A truyền đến như thế nào?
♠ĐÁP
:
X1 = 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 : XM = X1 + X2
d2

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.
•Nếu tại M, x1vàx2 ngược pha:∆ϕ=(2n+1)π⇒d=(2n
+1)λ/2
Biên độ của sóng tổng hợp bằng không. Quỹ tích của chúng
là họ Hyperbol có tiêu điểm là A và B .

S1
S2

♣ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều
sóng kết hợp trong không gian , trong đó có
những chổ cố đònh mà biên độ sóng được
tăng cường hoặc bò giảm bớt .
♣HỎI : Thế nào là giao thoa ?
♠ Các đường cong này gọi là vân giao thoa
♠ĐÁP
:

SÓNG DỪNG
SÓNG DỪNG
Chèn hình ảnh động của một sợi dây có một đầu buộc
vào điểm cố đònh 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 đònh 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 đònh mà các phần tử vật chất tại
đó luôn dao động với biên độ cực đại (gọi là bụng)và những
điểm cố đònh 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 đònh trong không
gian.
• Khoảng cách giữa 2 nút hay 2 bụng liên tiếp là λ / 2 .

ĐIỀU KIỆN VỀ SÓNG
DỪNG
P
M
♣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 sóng
như thế nào ?
♠ĐÁP
:
Hiện tượng sóng dừng cho phép xác đònh :
•Bước sóng λ
•Tần số sóng f
Vận tốc sóng v được tính bằng hệ thức :
v = λ f