020301 hien tuong giao thoa song co hoc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (472.26 KB, 33 trang )
HIỆN TƯỢNG GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC
NGUYỄN THÀNH NAM, PhD
Giảng viên Học viện Kỹ thuật Quân sự - MTA
Chuyên gia Giáo dục tại HOCMAI
Giáo viên Vật lý trên kênh VTV7
Dạy trực tuyến trên Hocmai.vn
www.facebook.com/littlezerooos
BỘ BÀI GIẢNG SLIDE MƠN VẬT LÍ
LỚP 10 + 11 + 12 + LUYỆN THI THPT QUỐC GIA
DO THẦY NGUYỄN THÀNH NAM BIÊN SOẠN
Mời thầy cô tải bộ Slide quà tặng tại: />
Để nhận BỘ SLIDE HOÀN CHỈNH, mời xem hướng dẫn tại
/>Hoặc liên hệ qua ZALO với thầy Nam theo số: 0987 141 257
Phiên bản mới của bộ Slide sẽ được cập nhật liên tục vào nhóm
Tài Liệu Vật Lý Thầy Nam
HIỆN TƯỢNG GIAO THOA
Ngoài tự nhiên
2 nguồn dao động giống hệt nhau (đồng bộ)
HIỆN TƯỢNG GIAO THOA
Trong phịng thí nghiệm
2 nguồn dao động giống hệt nhau (đồng bộ)
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Hai sóng thành phần
u1 = u2 = Acos(ωt)
M
2πd1
u1M = A 1Mcos ωt −
÷
λ
d2
d1
2πd2
u2M = A 2Mcos ωt −
÷
λ
ℓ
S1
S2
A1M = A2M = A
Độ lệch pha của hai sóng →
2π
∆ϕ =
(d1 − d2 )
λ
∉t
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Sự chồng chất hai sóng
u1 = u2 = Acos(ωt)
M
u1M
2πd1
= Acos ωt −
÷
λ
u2M
2πd2
= Acos ωt −
÷
λ
d2
d1
ℓ
S1
S2
uM = u1 + u2
A1M = A2M = A
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt −
÷
÷
λ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Sự chồng chất hai sóng
π(d1 − d2 )
A M = 2Acos
÷
λ
M
d2
d1
ℓ
S1
S2
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt −
÷
÷
λ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Sự chồng chất hai sóng
π(d1 − d2 )
A M = 2Acos
÷
λ
M
d2
d1
ℓ
S1
S2
π(d1 − d2 )
cos
÷> 0
λ
→ θ=0
π(d1 − d2 )
cos
÷< 0
λ
→ θ=π
π(d1 + d2 )
u(d1 , d2 , t) = A Mcos ωt −
+ θ÷
λ
π(d1 + d2 )
ϕ=−
+θ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Sự chồng chất hai sóng
π(d1 − d2 )
A M = 2Acos
÷
λ
M
d2
d1
ℓ
S1
S2
π(d1 − d2 )
cos
÷> 0
λ
→ θ=0
π(d1 − d2 )
cos
÷< 0
λ
→ θ=π
u(d1 , d2 , t) = A Mcos ( ωt + ϕ )
π(d1 + d2 )
ϕ=−
+θ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Lưu ý
u1 = u2 = Acos(ωt + ϕ)
M
2πd1
u1M = Acos ωt + ϕ −
÷
λ
d2
d1
S1
l
2πd2
u2M = Acos ωt + ϕ −
÷
λ
S2
uM = u1 + u2
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt + ϕ −
÷
÷
λ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Lưu ý
π(d1 − d2 )
A M = 2Acos
÷
λ
M
d2
d1
S1
l
S2
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt + ϕ −
÷
÷
λ
λ
LÝ THUYẾT GIAO THOA
Lưu ý
π(d1 − d2 )
A M = 2Acos
÷
λ
M
d2
d1
S1
l
S2
π(d1 + d2 )
u(d1 , d2 , t) = A Mcos ωt + ϕ −
+ θ÷
λ
Hai nguồn S1, S2 đồng bộ có u1 = u2 = 3cos(10πt) cm. Tốc độ sóng v = 1,2 m/s và biên độ sóng
khơng đổi trong q trình lan truyền. Tìm biên độ dao động của PTMT tại điểm M (d 1 = 15
cm, d2 = 33 cm).
π(d1 + d2 )
u(d1 , d2 , t) = A Mcos ωt −
+ θ÷
λ
π(d1 − d2 )
AM = 2Acos
÷ → A M = 3 2 cm
λ
v
π(d1 − d2 )
18 π
λ = = 24 cm → 2Acos
÷ = −3 2 cm
÷ = 2.3.cos
λ
f
24
π(d1 + d2 )
48 π
ϕ=−
+θ=−
+π=π
λ
24
u(15,33,t) = 3 2cos ( 10 πt + π )
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương
trình giống hệt nhau là u = 4cos(10πt + π/3) cm. Tốc độ truyền sóng bằng 15 cm/s. Điểm M
trên mặt nước cách các nguồn S1 và S2 các khoảng cách tương ứng là 13 cm và 18 cm. Tính độ
lệch pha của hai sóng thành phần tại M.
v 15
λ= =
= 3 cm
f 5
M
S1
π 2πd1
u1M = A 1Mcos 10 πt + −
÷
3
λ
d2
d1
ℓ
S2
π 2πd2
u2M = A 2Mcos 10 πt + −
÷
3
λ
2π
2π
10 π
2π
4π 4 π
∆ϕ =
(d1 − d2 ) = (18 − 13) =
↔
= 2π +
=
λ
3
3
3
3
3
SO SÁNH DAO ĐỘNG CỦA HAI PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG
Dao động kích thích tại nguồn:
u1 = u2 = Acos(ωt)
M
d2M
uM = A Mcos ( ωt + ϕM )
N
d1M
d1N
S1
ℓ
d2N
uN = A Ncos ( ωt + ϕN )
S2
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt −
÷
÷
λ
λ
SO SÁNH DAO ĐỘNG CỦA HAI PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG
Dao động kích thích tại nguồn:
u1 = u2 = Acos(ωt)
πl
πl
uS1 = uS2 = 2Acos cos ωt − ÷
λ
λ
M
d
S1
ℓ/2
y
O
lπ
uO = 2Acos ωt − ÷
λ
d
ℓ/2
S2
2πd
uM = 2Acos ωt −
÷
λ
π(d1 + d2 )
π(d1 − d2 )
u(d1 , d2 , t) = 2Acos
cos ωt −
÷
÷
λ
λ
d ≥ ℓ/2
SO SÁNH DAO ĐỘNG CỦA HAI PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG
Dao động kích thích tại nguồn:
u1 = u2 = Acos(ωt)
πl
πl
uS1 = uS2 = 2Acos cos ωt − ÷
λ
λ
M
d
S1
ℓ/2
y
O
ℓ/2
M cùng pha với DĐKT tại nguồn:
M ngược pha với DĐKT:
lπ
uO = 2Acos ωt − ÷
λ
d
S2
2πd
uM = 2Acos ωt −
÷
λ
d ≥ ℓ/2
l
2πd
l
→k≥
= k2π → d = kλ ≥
2λ
λ
2
2πd
1
l
l 1
= k2π + π → d = (k + )λ ≥ → k ≥
−
λ
2
2
2λ 2
SO SÁNH DAO ĐỘNG CỦA HAI PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG
Dao động kích thích tại nguồn:
u1 = u2 = Acos(ωt)
πl
πl
uS1 = uS2 = 2Acos cos ωt − ÷
λ
λ
M
d
S1
ℓ/2
M cùng pha với O:
M ngược pha với O:
y
O
lπ
uO = 2Acos ωt − ÷
λ
d
ℓ/2
S2
2πd
uM = 2Acos ωt −
÷
λ
d ≥ ℓ/2
π(2d − l )
l
l
→k>0
= k2π → d = + kλ >
λ
2
2
1
π(2d − l )
l λ
l
= k2π + π → d = + + kλ > → k > −
2
λ
2 2
2
Trên mặt nước có hai nguồn sóng điểm S1, S2 cách nhau 13 cm, đang DĐĐH với phương trình giống
hệt nhau. Tần số sóng bằng 24 Hz, tốc độ sóng bằng 60 cm/s, biên độ sóng bằng nhau tại mọi vị trí. Gọi
O là trung điểm của đoạn S1S2, điểm M ở mặt nước trên đường trung trực của S1S2 sao cho M dao
động cùng pha với dao động kích thích tại nguồn. Tính khoảng cách gần nhất từ M tới O.
u1 = u2 = Acos ( ωt + ϕ )
λ = v / f = 2,5 cm
2πd
uM = 2Acos ωt + ϕ −
÷
λ
M
d
S1
d
y
ℓ/2
O
ℓ/2
S2
→ dmin = 3.2,5 = 7,5 cm
CÙNG PHA
l
l
π2d
= 2,6
∆ϕ =
= k2π → d = kλ ≥ → k ≥
λ
2λ
2
2
l
2
→ y min = dmin
− ÷ = 14 cm
2
