HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ PHÂN DẠNG BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (199.6 KB, 6 trang )
CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 12 - LUYỆN THI ĐẠI HỌC
Chuyên đ: GIAO THOA SÓNG
I. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ GIAO THOA:
!= ω + ϕ
!= ω + ϕ
"#$%&'(
(
)*+,$-"(
$./
"
(
!
π
= ω + ϕ −
λ
"
(
!
π
= ω + ϕ −
λ
0Phương trình sóng tổng hợp tại M là:
" " " " "
!= + = ω + ϕ
(&.12+2(!
0Độ lệch pha của hai sóng tại M là:
"
( ( !
π −
∆ϕ = + ∆ϕ
λ
%34565
75
89:8;<!
0Biên độ sóng tại M:
" "
= + + ∆ϕ
=Tại M là một cực đại khi:
"
∆ϕ = π
%9
>
"
= +
=Tại M là một cực tiểu khi:
"
∆ϕ = π+ π
%9
"
= −
= Tại M hai sóng vuông pha:
"
π
∆ϕ = + π
-
"
= +
Ví dụ 1: ?<:@8ABC(:D
+,EF%3+,$-8G8+89
6H ICJ=JKL!M
B
6I ICJ=JKH!)N
OP:$./89ICK)":+Q$RS89$<B#$T+3O
1U6I)P(:%3OT:V$T+Q$R89
A. HC) B. H) C. HI) D. HL
II. HAI NGUỒN DAO ĐỘNG CÙNG PHA, CÙNG BIÊN ĐỘ:
W'X+,$-(:<89
!= = ω
Y
"
(
!
(
!
π
= ω −
λ
π
= ω −
λ
0 Phương trình sóng tổng hợp tại M:
"
( ( ! ( ( !
π − π +
= ω −
λ λ
0 Biên độ sóng tại M:
"
( ( !
π −
=
λ
0 Tại M là cực đại khi:
( (
− = λ
Z!∈
0 Tại M là cực tiểu khi:
( ( [ !
− = + λ
[ Z!∈
0 Số đường dao động cực đại:
− < <
λ λ
0 Số đường dao động cực tiểu:
[
− − < < −
λ λ
Chú ý:
7\89O;]'89^.^)
ThS: NGUYỄN VĂN ĐỨC - THPT LỤC NAM 097 97 20205
Trang -1-
TẬP HUẤN CÔNG TÁC BDHSG VÀ LUYỆN THI THPTQG NĂM HỌC 2015 - 2016
7_$T
'`^ ^!G@89aKM'`
:^%9:^/89aKI)
1. Xác định điểm M nằm cách hai nguồn khoảng d
1
, d
2
nằm trên cực đại hay cực tiểu?
C1b&]F1OT:"
"
( ( !
π −
=
λ
C2;+Q<"
(
∆
=
λ
=c.TY"#$T^Od)e1(f6-":^Od)
=cO.TY"#$T^)e1(f6V-":^OdH)
2. Tìm vận tốc hoặc tần số sóng:
a. Cho biết tại M dao động với biên độ cực đại, M cách hai nguồn khoảng d
1
, d
2
. Giữa M và đường
trung trực của S
1
S
2
có n dãy cực đại khác. Tìm v hoặc f ?
W'
"#$T^%36 =! >gO#-%h!
.$
%
( ( ! !
i
− = + λ = +
⇒
%i
j+k(
l(
-8@.(
7(
)
b. Cho biết tại M dao động với biên độ cực tiểu, M cách S
1
và S
2
lần lượt là d
1
, d
2
. Giữa M và đường
trung trực của S
1
S
2
có n dãy cực đại. Tìm v hoặc f ?
W'
"#$T^%36 >gO#-%h!)
.$
%
( ( ! !
i
− = + λ = +
⇒
%i
j+k(
l(
-8@.(
7(
)
c. Cho điểm M, N nằm trên hai vân giao thoa cùng loại bậc k và (k + n). Hỏi M, N là cực đại hay
cực tiểu và tính λ.
W'
W'X"c(:^)_
"
m"
6
λ
!
c
mc
6 =!
λ
!
7j@.Y$g<
=c.T-'Xn
=cO.T-'XY"c89^)
7_.$g1+%9 !Ya
3. Tìm số cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N bất kì:
\"c
8G8+89(
"
(
"
(
c
(
c
)
W'X
" " c c
( ( ( (− < −
0 Số cực đại trên đoạn MN:
c c
" "
( (
( (
−
−
≤ ≤
λ λ
Z!∈
0 Số cực tiểu trên đoạn MN
c c
" "
( (
( (
CV
−
−
≤ + ≤
λ λ
Z!∈
Lưu ý:c"c
⊥
\-'1P^^$To"\%9\c)
Ví dụ 2: _$T+3P%9B'B6C(
:%]%3+3$O+3a6)N%9b89$T
+3Nb%]%3B\\6HM\N6\b6I)_$TNbp.>g
)P(:%3OT:^)
A. q) B. C C. r) D. )
O)P(:%3OT: 89OT:%9]28$./!)
A. q) B. C C.r) D. q)
Ví dụ 3: N%9Br)e/:1<B8@.TN%9b
Nb6I%99-SBNb)BO+3λ6)\A+Q<-
83@89OT$TNbV(:%3OT:^s
A. B. H C. I D. L
Trang-2-
"
c
CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 12 - LUYỆN THI ĐẠI HỌC
4. Tìm số điểm cực đại, cực tiểu trên đường thẳng đi qua S
1
và vuông góc với S
1
S
2
:
a. Tìm số điểm cực đại:
▪ Tìm giá trị lớn nhất của k:
Z
<
λ
∈
Y
>
▪ Số điểm cực đại là:c
6
>
)
▪ Điểm cực đại gần S
1
nhất ứng với k = k
max
.
>
( (
( (
!
− = λ
− =
Y(
▪ Điểm cực đại xa S
1
nhất ứng với k = 1.
( (
( (
!
− = λ
− =
Y(
>
Chú ý:$TX+QEt
%]%3
-
7u'83@`^8Sd89^%36%96)
7u'A@`^8Sd89^%36
>
%96
>
7
b. Tìm số điểm cực tiểu (tương tự): _-[
>
[
[ Z
< −
λ
∈
Y[
>
Ví dụ 4: \%9B8](:&#$T@8A'X
OT:]2$t$-$./)ut@."#$T+Q
E>%]%3B(:%3OT:^>@'"6CqV)vc
$T>OT:(:^G@89
A. CCV) B. VC) C. CV) D. CwV)
Ví dụ 5: _$TO/@8ABIC(:&)B(
x$GPi6C\y%dP$./89K)Wz"89:(:%3OT
:^#$T+Q%]%3B) WB"$g83@89
A. IrLw
C
B. rCw
C
C. wHwI
C
D. VIHH
C
5. Xác định điểm M trong vùng giao thoa thỏa mãn điu kiện v pha(**):
7W'X(:<89
!= = ω
7_+,$-2"89
"
( ( ! ( ( !
π − π +
= ω −
λ λ
7v:8;`"%9
"
( ( ! ( ( !
C
( ( ! ( ( !
C
T
T
π + π −
>
λ λ
ϕ =
π
+
+ π −
<
λ λ
π
a. Điểm M dao động cùng pha với hai nguồn:
TH1:
( ( !
C
( ( !
π −
>
λ
π +
= π
λ
{
( ( !
C
( (
π −
>
λ
+ = λ
2+QO#P|8GO+3!
TH2:
( ( !
C
( ( !
π −
<
λ
π +
+ π = π
λ
{
( ( !
C
( ( !
π −
<
λ
+ = − λ
2+QO#P8}8GO+3!
b. Điểm M dao động ngược pha với hai nguồn:
TH1:
( ( !
C
( ( !
π −
>
λ
π +
= π + π
λ
{
( ( !
C
( (
!
π −
>
λ
+ = + λ
2+QO#P8}8GO+3!
ThS: NGUYỄN VĂN ĐỨC - THPT LỤC NAM 097 97 20205
Trang -3-
TẬP HUẤN CÔNG TÁC BDHSG VÀ LUYỆN THI THPTQG NĂM HỌC 2015 - 2016
TH2:
( ( !
C
( ( !
π −
<
λ
π +
+ π = π+ π
λ
{
( ( !
C
( (
π −
<
λ
+ = λ
2+QO#P|8GO+3!
c. Điểm M dao động vuông pha với hai nguồn:
( ( !
+ = + λ
2+QO#PO.T8GO+3!
d. Một số trường hợp đặc biệt:
0Nếu M thuộc đường trung trực của S
1
S
2
dao động cùng pha với hai nguồn:
( ( (
(
= = = λ
≥
Y
≥
λ
Y.TA@Y(
Y
0Nếu M thuộc đường trung trực của S
1
S
2
dao động ngược pha với hai nguồn:
( ( ( !
(
= = = + λ
≥
Y
≥ −
λ
Y.TA@Y(
Y
0Nếu M thuộc đường trung trực của S
1
S
2
dao động vuông pha với hai nguồn:
( ( ( !
(
λ
= = = +
≥
)Y
≥ −
λ
Y.TA@Y(
Y
0Nếu M là cực đại thuộc đoạn S
1
S
2
và
c= ∈
λ
:
_
( ( !
π −
=
λ
( ( − = λ
( ( !
π −
= −
λ
( ( !− = + λ
Suy ra:
7cn chn-`đim cc đi bc chn dao đng cng pha%3 $SOP
)))!`đim cc đi bc l dao đng ngưc pha%3 :O~)))!)
7cn l-`đim cc đi bc l dao đng cng pha%3 :O~)))!`
đim cc đi bc chn dao đng ngưc pha%3 $SOP)))!)
Ví dụ 6: _$T+3O:B$O+3a
6V)Wz•89$<B)_$T+Q$$^<B:+38@."•
'r)
)_-P(:&%3•$T"•)
A. B.H C. I D. V
O)Wzc89$T+3:+Q$$^<BG"@%9(:&%3")
_1'"c
A. qr B.r C. rV D.V
Ví dụ 7: _$T+3%9BP8$./%3O+3
λ)BB6λ)gP(:%3OT:^%9+%3$TB
]1B!
A. B. H C. D.
Ví dụ 8: _^;$TO/@8A%3BIV(:
D+,EF%3&+,$-
B
V C !
π
= = π +
%31O#!)_P:
$./$T+389CHK)Wz€89+QE$T+3tB%9%]B)P
"$T
∆
(:%3OT:^%9&%389
A. C) B. I) C. r) D. )
III. HAI NGUỒN DAO ĐỘNG CÙNG BIÊN ĐỘ NGƯỢC PHA:
Trang-4-
"
(
CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 12 - LUYỆN THI ĐẠI HỌC
W'X+,$-(:<89
6 !
6 !
ω
ω + π
Y
"
(
!
(
!
π
= ω −
λ
π
= ω + π−
λ
0Phương trình sóng tổng hợp tại M:
"
( ( ! ( ( !
π − π +π π
= − ω − +
λ λ
0Biên độ sóng tại M:
"
( ( !
π − π
= −
λ
0Tại M là cực đại khi:
( ( !
− = + λ
Z!∈
0Tại M là cực tiểu khi:
( ( [
− = λ
[ Z!∈
0Số đường dao động cực đại:
− − < < −
λ λ
Z!∈
0Số đường dao động cực tiểu:
[
− < <
λ λ
[ Z!∈
Ví dụ 9: _$1;B(:+%3&GPi6
V\y)_"B`'(
6(
6VOT:^)W`"
%9+Q$$^<B+Q(:%3OT:^)_P:$./$T+3
$g89
A. %6IK) B. %6VK) C. %6rK) D. %6HCK)
III. HAI NGUỒN DAO ĐỘNG CÙNG BIÊN ĐỘ VUÔNG PHA:
W'X+,$-(:<89
6 !
6
!
ω
π
ω +
Y
"
(
!
(
!
π
= ω −
λ
ππ
= ω + −
λ
0Phương trình sóng tổng hợp tại M:
"
( ( ! ( ( !
I I
π − π +π π
= − ω − +
λ λ
0Biên độ sóng tại M:
"
( ( !
I
π − π
= −
λ
YN#$T+Q$$^<
(
:%3OT:6
0Tại M là cực đại khi:
( ( !
I
− = + λ
Z!∈
0Tại M là cực tiểu khi:
( ( [ !
I
− = − λ
[ Z!∈
j+kc3,JK-
=_"89^
( ( !
I
− = − λ
=_"89^
( ( [ !
I
− = + λ
=vo$$^%/1$•,%SGT89%S^%/13
,%SGT89%S^)
ThS: NGUYỄN VĂN ĐỨC - THPT LỤC NAM 097 97 20205
Trang -5-
TẬP HUẤN CÔNG TÁC BDHSG VÀ LUYỆN THI THPTQG NĂM HỌC 2015 - 2016
0Số đường dao động cực đại bằng số đường dao động cực tiểu:
I I
− − < < −
λ λ
Z!∈
Ví dụ 10: _+3#%9B(:D+,EF%3+,
$-8G8+89
r !
= π
!%9
r !
π
= π +
!)\:8T+3
%9BC)B%dP$./$T+3%6rK)WzN%9b89
:+3BNb89-%])P(:%3OT:^$TNb89
A. L B. r C. w D. q
Trang-6-
