Bài 15. Phản xạ sóng. Sóng dừng

I. SỰ PHẢN XẠ CỦA SÓNG
1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định:
a. Thí nghiệm:
b. Kết luận:
Khi phản xạ trên vật cản
cố định sóng phản xạ
luôn ngược pha với sóng
tới ở điểm phản xạ.


Nếu sóng tới ở Q có dạng : u = Acosώt
thì sóng phản xạ ở Q sẽ là:
u’= - Acosώt
2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do:
a. Thí nghiệm:
b. Kết luận:
Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn
luôn cùng pha với sóng tới tại điểm phản xạ


II. SÓNG DỪNG:
*Thí nghiệm:
Định nghĩa:
Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất
hiện các nút và các bụng sóng gọi là sóng dừng
1. Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố
định.


a. Quan sát hiện tượng sóng dừng

trên sợi dây hai đầu cố định
Sóng tới

Sóng phản xạ

P

Q

P

Q


b. Vị trí các nút:
Các điểm đứng yên không dao động được gọi là các
nút
λ

2

Q

P
Nút sóng

Hai nút liên tiếp cách nhau một khoảng

λ
2

c. Vị trí các bụng:
* Xen kẻ giữa các nút là các bụng sóng

Q

λ
2

P
Bụng sóng

•Hai bụng liên tiếp cách nhau một khoảng λ

2


* Giải thích về sự hình thành của sóng dừng:
- Do sự giao thoa của hai sóng tới và sóng
phản xạ vì hai sóng này đã thỏa mãn điều kiện
hai nguồn kết hợp
d. Điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai
đầu cố định


Quan sát hình ảnh sóng dừng trên sợi dây để rút
ra điều kiện có sóng dừng?
Sóng phản xạ
Sóng tới

Q

P

Sóng tới

Q

P

Sóng phản xạ


* Trên dây có hai đầu cố định (2 nút)
Sóng tới

Sóng phản xạ

Q

P

l
Chiều dài sợi dây phải bằng một
số bán nguyên lần bước sóng

l =k

λ

2

K = 1, 2, 3 …..


2. Sóng dừng trên một sợi
dây có một đầu cố định một
đầu tự do
- Đầu Q tự do là một bụng sóng
còn đầu P cố định là một nút
sóng
- Khoảng cách giửa hai nút
liên tiếp và hai bụng liên tiếp
λ
λ
vẫn là
2
4

P

P
λ
2

l
Q

Q

* Điều kiện để có sóng dừng trên sơi
dây một đầu cố định một đầu tự do

Trên sợi dây tồn tại ít nhất là một nút
sóng và một bụng sóng

P
λ
4

λ
2


Vậy: Điều kiện để có sóng dừng
trên sợi dây có một đầu cố định, một
đầu tự do là chiều dài của sợi dây
phải bằng một số lẻ lần λ
4

Ta có:

λ
l = (2k + 1)
4
K = 1, 2, 3 …

P
λ

4


Củng cố - bài tập
Chọn câu trả lời đúng
Tại điểm phản xạ sóng phản xạ
A. Luôn ngược pha với sóng tới
B.
B Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định
C. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là tự do
D. Cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định


2. Chọn câu đúng
Trong hiện tượng giao thoa sóng dừng, khoảng
cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp là:
A. Một bước sóng
B. Hai bước sóng
C.
C Một nửa bước sóng
D. Một phần tư bước sóng


3.Một dây đàn dài 0,6m hai đầu cố định dao động
với một bụng độc nhất (ở giữa dây)
a. Tính bước sóng trên dây
b. Nếu dây dao động với 3 bụng thì bước sóng là
bao nhiêu
Bài giải
a. Hai đầu cố định chiều dài dây

λ
2l
l = k → λ = = 2.0,6 = 1, 2m
2
k

l = 0,6m
k=1
a. Tính

λ

b. k/ = 3 Tính

λ′

b.

λ′
2l
l = k ′ → λ ′ = = 0,4m
2
k′


4. Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng.
Kể cả hai đầu dây , thì trên dây có tất cả bốn nút.
Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s. tính
tần số và chu kỳ dao động của sóng

Bài giải
Vì dây có hai đầu cố định nên :
l = 1,2 m
K=3
V = 80 m/s
f=?
T=?

λ

2l
l =k
→λ =
= 0, 8m
2
k

v
v
λ=
→ f =
f
λ
1
T =
f