Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12 BÀI 8BÀI 8 GIAO THOA SÓNGGIAO THOA SÓNG Nếu trên mặt nước có 2 nguồn sóng lan Nếu trên mặt nước có 2 nguồn sóng lan truyền, trong vùng gặp nhau của 2 sóng sẽ t[.]
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12 BÀI GIAO THOA SÓNG Đặt vấn đề: Nếu mặt nước có nguồn sóng lan truyền, vùng gặp sóng xảy tượng gì? Nếu xét dao động phần tử môi trường vùng gặp sóng phần tử dao động nào? Hoạt động Tìm hiểu tượng giao thoa Thí nghiệm: Quan sát mô 1: Sau thời gian ngắn, em thấy mặt nước xuất hình ảnh Kết TN : Sau thời gian ngắn, ? mặt nước xuất loạt gợn sóng ổn định dạng đường hypebol (tiêu điểm S1, S2) Hoạt động Tìm hiểu tượng giao thoa Giải thích tượng: Trong miền gặp sóng, có điểm dao động nào? Một số điểm đứng yên, có điểm dao động mạnh Sở dĩ xuất điểm đứng n sao? Những điểm mà sóng gặp triệt tiêu Hoạt động Tìm hiểu tượng giao thoa Giải thích tượng: Sở dĩ xuất điểm dao động mạnh ? Những điểm mà sóng gặp nhau, tăng cường lẫn Hoạt động Tìm hiểu tượng giao thoa Giải thích tượng: Trong miền sóng gặp nhau, có : Như vậy, miền gặp Những điểm dao điểm mạnh có 2đặc sóng xuất hiệnđộng sóng gặp tăng cường lẫn trưng ? Những điểm đứng yên sóng gặp triệt tiêu lẫn Hoạt động Tìm hiểu tượng giao thoa Giải thích tượng: Giao sóng hiệntượng tượnggiao : Hiện thoa tượngcủa gọi làlàhiện 2của sóng gặpsóng, tạo giao nên thoa thoagợn sóng ổn định tượng nào? Các gợn sóng có hình hypebol gọi vân giao thoa Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa II Cực đại cực tiểu Phần tử M môi trường nhận sóng truyền đến? M nhận sóng truyền đến Dao động M tổng hợp sóng nào? Dao động M tổng hợp dao động thành phần sóng truyền đến Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa M Theo hình 8.4: SGK d1 S1 d2 S2 Điểm M thuộc vùng giao thoa, d1 = S1M; d = S2 M (d1, d2: đường sóng đến M, ta xét dao động M) Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa Chọn mốc thời gian phù hợp để phương trình dao động nguồn: us1 = us2 = Acos(2πt/T) Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa Dao động M tổng hợp dao động sóng từ S1, S2 truyền đến: t d1 t d2 uM u1 u2 A cos 2 cos 2 T T Biến đổi tổng cơsin thành tích, ta có: d d1 t d d1 cos 2 uM = 2Acos 2 T Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa d d1 t d d1 cos 2 uM = 2Acos 2 T Nhận xét phương trình dao động tổng hợp M? Dạng côsin, dao động tổng hợp phần tử M dao động điều hoà, chu kỳ với nguồn Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa d d1 t d d1 cos 2 uM = 2Acos 2 T Xác định biên độ dao động tổng hợp? Dao động phần tử M dao động điều hoà chu kỳ với nguồn, có biên độ: AM = d d1 A cos ( 8.1) Hoạt động Xác định cực đại cực tiểu giao thoa Dao động điểm vùng giao thoa Biên độ tổng hợp: AM = d d1 A cos Xác định điều kiện để biên độ tổng hợp AM đạt giá trị cực đại cực tiểu? Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa a) Vị trí cực đại giao thoa: (điểm dao động với biên độ cực đại) d d1 cos Hay = 1; d d1 cos d d1 = kπ ; d2 – d1 = k λ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.2) = ±1 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa a) Vị trí cực đại giao thoa: d2 – d1 = k λ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.2) Những điểm có biên độ dao động lớn phải thoả điều kiện gì? Hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng λ Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa b) Vị trí cực tiểu giao thoa: điểm đứng yên d d1 cos = 0; d d1 = kπ + π/2 d2 – d1 = (k + ½)λ ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.3) Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa b) Vị trí cực tiểu giao thoa: d2 – d1 = (k + ½) λ ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.3) Những điểm có biên độ dao động nhỏ (đứng yên) thoả điều kiện gì? Hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số bán nguyên lần bước sóng λ Hoạt động Tìm hiểu điều kiện giao thoa III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp Điều giao : sóng nước (thay Quankiện sát lại mơthoa Hai phátmột sóng phải nguồn kết đổi nguồn tần số nguồn) hợp tức chu kỳ (tần số ), phương dao động hiệu số pha khơng Muốn có tượng giao thoa đổi theo thời gian nguồn phát sóng phải có đặc điểm ? Sóng kết hợp sóng nguồn kết hợp phát Quá trình vật lý gây tượng giao thoa q trình sóng Hoạt động Củng cố, vận dụng Trả lời câu hỏi TNKQ sau: Câu 1: Hai nguồn sóng kết hợp giao thoa với nhau, tạo điểm có biên độ sóng cực tiểu vị trí A có hiệu số đường số nguyên lần bước sóng B có hiệu số đường số bán nguyên lần bước sóng C nằm đoạn thẳng nối nguồn D nằm đường trung trực đoạn thẳng nối nguồn Hoạt động Củng cố, vận dụng Trả lời câu hỏi TNKQ sau : Câu 2: Để sóng giao thoa với chúng phải có: A Cùng tần số, biên độ pha B Cùng tần số, biên độ hiệu số pha không đổi theo thời gian C Cùng tần số pha D Cùng tần số, hiệu số pha không đổi theo thời gian Hoạt động Giao nhiệm vụ nhà Về nhà trả lời câu hỏi làm tập 5, 6, 7, trang 45 SGK; 8.4 đến 8.7 SBT Xem trước : Sóng dừng Hoạt động Củng cố, vận dụng Làm tập sau: Chứng minh rằng: Khoảng cách điểm gần dao động cực đại (giữa gợn) đoạn S1S2 nửa bước sóng (λ/2) Hoạt động Củng cố, vận dụng Làm tập sau: Gọi M điểm cực đại giao thoa S1S2: d2 – d1 = k λ Gọi N điểm cực đại giao thoa bên cạnh, với MN = x ( khoảng cách cực đại cạnh nhau) S1N = d1 + x; S2N = d2 - x Ta có: S1N – S2N = (k + 1) λ = (d1 – d2) + 2x