Title CHỦ ĐỀ 11 . GIAO THOA SÓNG - GV.docx ✅

CHƯƠNG II - SÓNG Chủ đề 11 : GIAO THOA SÓNG • Yêu cầu cần đạt (Trích từ CTGDPT Vật lí 2018): - Thực hiện (hoặc mô tả) được thí nghiệm chứng minh sự giao thoa hai sóng kết hợp bằng dụng cụ thực hành sử dụng sóng nước (hoặc sóng ánh sáng). - Phân tích, đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm, nêu được các điều kiện cần thiết để quan sát được hệ vân giao thoa. - Vận dụng được biểu thức cho giao thoa ánh sáng qua hai khe hẹp. • Cấu trúc nội dung: I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ………………………………………………………………… Lý thuyết chung của chủ đề + Phương pháp giải kèm ví dụ. II. BÀI TẬP PHÂN DẠNG THEO MỨC ĐỘ……………………………………………….. (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT) 1. Câu trắc nhiệm nhiều phương án lựa chọn 2. Câu trắc nghiệm đúng sai: 3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn : III. BÀI TẬP LUYỆN TẬP………………………………………………………………… (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT) IV. BÀI TẬP TỰ LUYỆN………………………………………………………………… (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT)
Chủ đề 11 : GIAO THOA SÓNG I . TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước a. Thí nghiệm Mục đích thí nghiệm: tạo ra sự giao thoa của hai sóng nước Dụng cụ: - Đèn chiếu. - Cần rung có gắn một quả cầu - Cần rung có gắn hai quả cầu - Khay nước có đáy trong suốt. - Gương phẳng đặt hợp với đáy khay nước một góc 45 0 để thu hình ảnh giao thoa chiếu trên màn thẳng đứng. Tiến hành: - Bước 1: Cho cần rung có gắn một quả cầu dao động quan sát hình ảnh sóng trên màn thẳng đứng. - Bước 2: Cho cần rung có gắn hai quả cầu dao động, quan sát hình ảnh sóng trên màn thẳng đứng và rút ra nhận xét. - Bước 3: Dùng bút nối các điểm dao động cực đại (các điểm tối) trên màn ta thu được các đường cong liền nét như hình bên. Tương tự ta nối các điểm dao động cực tiểu trên màn ta thu được các đường nét đứt. Kết quả: - Đối với cần rung có gắn một quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng cho thấy có các hình tròn sáng, tối đồng tâm xen kẽ, lan truyền từ tâm dao động ra xa. - Đối với cần rung có gắn hai quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng ta thấy ảnh của các gợn sóng là các đường sáng và tối ổn định.
b. Giải thích Trong thí nghiệm ta đã dùng hai nguồn giống hệt nhau S 1 và S 2 , nên ta coi chúng là hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và cùng pha. Sóng so hai nguồn tạo ra cùng truyền đến điểm M cách S 1 và S 2 các khoảng lần lượt là d 1 và d 2 . - Khi hai sóng đến điểm M đồng pha thì dao động tại đó có biên độ lớn nhất, M dao động mạnh nhất. Những điểm dao động với biên độ lớn nhất là những điểm mà hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó là: d 2 – d 1 = k. (k là số nguyên) - Khi hai sóng đến điểm M ngược pha thì biên độ dao động tại M nhỏ nhất, M dao động yếu nhất, thậm trí triệt tiêu dao động (đứng yên) nếu hai sóng có cùng biên độ. Những điểm dao động với biên độ nhỏ nhất là những điểm mà hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó là: d 2 – d 1 =(k + 2 1 ). (k là số nguyên) - Những điểm đứng yên hợp thành những đường hypebol nét đứt và những điểm dao động với biên độ cực đại hợp thành những đường hypebol nét liền. c. Giao thoa Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa thì hai nguồn sóng phải: - Dao động cùng phương, cùng tần số. - Có độ lệch pha không đổi theo thời gian. Hai nguồn sóng có đặc điểm như trên gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp. d. Vị trí vân giao thoa khi hai nguồn kết hợp, cùng pha - Những điểm dao động với biên độ cực đại: d 2 – d 1 = kλ với k = 0, + Với k=0, điểm cực đại tập hợp thành trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn. + Với k=, điểm cực đại tập hợp thành đường hypebol nét liền thứ nhất đối xứng hai bên kể từ trung trực... - Những điểm dao động với biên độ cực tiểu:  d 2 – d 1 = (k +)λ với k = 0, + Với k=0, -1, điểm cực tiểu tập hợp thành đường hypebol nét đứt thứ nhất đối xứng hai bên kể từ trung trực. + Với k=1, , điểm cực tiểu tập hợp thành đường hypebol nét đứt thứ hai đối xứng hai bên kể từ trung trực…
2. Thí nghiệm của Young (Y-âng) về giao thoa ánh sáng a. Thí nghiệm Mục đích thí nghiệm: tạo ra sự giao thoa ánh sáng của hai chùm laze Dụng cụ: - Biến thế nguồn của đèn laze. - Nguồn phát laze. - Màn chắn P có hai khe hẹp F 1 và F 2 . - Màn quan sát E. Tiến hành: Chiếu nguồn sáng laze vào đồng thời hai khe F 1 và F 2 . Hai nguồn này trở thành hai nguồn sáng kết hợp. Kết quả: Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau, có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ như hình trên. b. Giải thích: Do hai nguồn F 1 và F 2 là hai chùm sáng kết hợp nên trong vùng hai chùm sáng gặp nhau xảy ra hiện tượng giao thoa. Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau. Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. Những vạch sáng và tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng. 3. Công thức xác định bước sóng  của ánh sáng O là vị trí tại đó xuất hiện vân sáng chính giữa. a là khoảng cách giữa hai khe: a= F 1 F 2 D là khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = OI i là khoảng vân, là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp. a. Công thức xác định khoảng vân i, bước sóng  Khoảng vân: i = a D Bước sóng: ia D b. Điều kiện để tại A có vân sáng, vân tối: Tại A có vân sáng khi: d 2 – d 1 = k. (với k = 0, , …) Tại A có vân tối khi: d 2 – d 1 =(k + 2 1 ). (với k = 0, , …)