Tiêu đề Chủ đề 7 BÀI TẬP VỀ GIAO THOA SÓNG CƠ - GV.docx ✅

 Thí nghiệm: Chuẩn bị : - Đèn chiểu. - Cân rung có gắn một quả cầu - Cần rung có gắn hai quả cầu. - Khay nước có đáy trong suốt. - Gương phẳng đặt họp với đáy khay nước một góc 45° để thu hình ảnh giao thoa chiếu trên màn thẳng đứng. - Tiến hành thí nghiệm như SGK. 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. Các đường này được biểu diễn như trong hình dưới đây.  Giải thích: I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC Chủ đề 6 GIAO THOA SÓNG CƠ
 Những điểm nào cách nguồn một khoảng bằng dkλ thì dao động đồng pha với nguồn  Những điểm nào cách nguồn một khoảng dk 2 l  thì dao động ngược pha với nguồn.  Trên mặt nước có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau ở đó dao động ngược pha, triệt tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh do hai sóng ở đó dao động đồng pha, tăng cường lẫn nhau.  Ánh sáng truyền qua những điểm đứng yên không bị cản trở, nên cho ảnh là những hypebol rất sáng.  Ánh sáng truyền qua những điểm dao động mạnh thì bị tán xạ nên cho ảnh là những đường hypebol nhoè và tối.  Hiện tượng giao thoa sóng cơ:  Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng ổn định gọi là các vân giao thoa. → Giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những điểm mà ở đó chúng luôn tăng cường hoặc triệt tiêu lẫn nhau.  Điều kiện để xảy ra được giao thoa sóng:  Hai nguồn giao thoa được với nhau là hai nguồn kết hợp.  Hai nguồn điện kết hợp là hai nguồn sóng dao động cùng phương, cùng tần số, có hiệu số pha không đổi theo thời gian. + Note: mọi quá trình vật lí nào gây ra được hiện tượng giao thoa cũng tất yếu là một quá trình sóng. II. PHƯƠNG TRÌNH GIAO THOA CỦA HAI NGUỒN SÓNG CÙNG PHA (MỞ RỘNG): - Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn kết hợp 1S , 2S. - Xét hai nguồn sóng kết hợp cùng pha 12uuAcostw - Gọi M là một điểm trong vùng giao thoa. Điểm M lần lượt cách 12S, S những khoảng 11dSM và 22dSM . - Phương trình sóng do 12u,u truyền tới M là 1 1M1 2 2M2 2d uAcost 2d uAcost             Phương trình sóng tổng hợp tại M là 1212 M1M2M πddπdd u u u2Acoscosωt λλ     Biên độ sóng tại M là 12πdd A2Acos λ    M d 1 d 2 S 1 S 2 k = 0 -1 -2 1 Hình ảnh giao thoa sóng 2
- Chú ý quan trọng: * Trên mặt nước sẽ có các vân lồi và vân lõm hyperbol, vân trung tâm là đường trung trực nối hai nguồn.  Các điểm dao động với biên độ cực đại là vị trí hai sóng tới cùng pha. Các điểm dao động với biên độ cực tiểu là vị trí hai sóng tới ngược pha. Trên đoạn thẳng nối hai nguồn:  Khoảng cách giữa hai vân cực đại (hoặc cực tiểu) kề nhau trên đoạn S 1 S 2 là . 2 l  Khoảng cách giữa một vân cực đại và một vân cực tiểu kề nhau trên đoạn S 1 S 2 là . 4 l CỰC ĐẠI CỰC TIỂU ĐIỀU KIỆN BIÊN ĐỘ 12122k2dd2kddk   Hiệu đường đi tới hai nguồn là số nguyên lần bước sóng.   12 12 2 k2dd2k1 ddk0,5     Hiệu đường đi tới hai nguồn là số bán nguyên lần bước sóng hoặc là số lẻ lần nửa bước sóng. BIÊN ĐỘ TẠI M MmaxAAA2A MminAAA0 SỐ ĐIỂM ABAB k ll (luôn là số lẽ) 1ABAB1 k 22ll (luôn là số chẵn)
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN Câu 1: [THPTQG 2017] Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng λ. Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng A. 2kλ với k0,1,2,... B. (2k +1)λ với k0,1,2,... C. kλ với k0,1,2,... D. (k+ 0,5)λ với k0,1,2,... Hướng dẫn giải Điều kiện để có cực tiểu giao thoa với hai nguồn kết hợp cùng pha ,dk05λ với k0,1,2,... Câu 2: [THPTQG 2017] Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng A. biên độ nhưng khác tần số. B. pha ban đầu nhưng khác tần số. C. tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian. D. biên độ và có hiệu số pha thay đổi theo thời gian. Hướng dẫn giải Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian. Câu 3: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về giao thoa sóng? A. Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng. B. Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp. C. Hai sóng xuất phát từ cùng một nguồn sóng là hai sóng kết hợp. D. Các sóng kết hợp là các sóng dao động tần số, cùng phương, hiệu số pha không thay đổi theo thời gian. Hướng dẫn giải Giao thoa là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp (hai sóng xuất phát từ cùng một nguồn sóng, dao động tần số, cùng phương, hiệu số pha không thay đổi theo thời gian). Câu 4: Tại hai điểm A, B trên mặt nước người ta gây ra hai dao động hình sin theo phương thẳng đứng cùng phương trình dao động ABu= u= acosωt với bước sóng là λ. Điểm M trên mặt nước cách A một khoảng 1d và B một khoảng 2d. Biên độ sóng Ma tại M có biểu thức A. 12 M πdd a2acos. λ   B. 12 M πdd a2asin. λ  