bài 16. Giao thoa sóng cơ

bài 16 giao thoa sóng cơ CNTT

1.Sự dao thoa của hai sóng mặt nước a)Dự đoán hiện tượng

⇒

+ Hai mũi nhọn gắn

vào cần rung chạm

nhẹ vào mặt nước ở

hai điểm s1, s2

+ Cho cần rung dao

động điều hòa, ta

được hai hệ thống

sóng lan truyền theo

những hình tròn

đồng tâm mở rộng

dần và đan trộn vào

nhau (Hình động)

b) Thí nghiệm kiểm tra

I HIỆN TƯỢNG IAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

+ Khi đã ổn định, trên

mặt nước có một nhóm đường hypebol dao động với biên độ dao động cực đại (nét liền) , đan xen giữa chúng có một nhóm đường hypebol khác tại đó mặt nước không dao động (nét đứt)

+ Hệ thống các đường

hypebol này cố định

I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

vân bậc

một

vân bậc một

•+ Hai mũi nhọn gắn vào cần rung

chạm nhẹ mặt nước ở hai điểm S1,

S2

•+ Cho cần rung dao động điều

hòa, ta được hai hệ thống sóng lan truyền theo những hình tròn đồng tâm mở rộng dần và đan trộn vào nhau

•+ Khi đã ổn định, trên mặt nước có một nhóm đường hypebol dao động với biên độ dao động cực đại

(nét liền), đan xen giữa chúng có một nhóm đường hypebol khác tại đó mặt nước không dao động (nét đứt)

•+ Hệ thống các đường hypebol

này cố định Gọi là hiện tượng giao thoa.

I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

0 1 2 3 4-1

-2-3

2 Giải thích

Trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm đứng yên , do hai sóng gặp nhau triệt tiêu

nhau (hai sóng ngược pha)

2 Giải thích

Trong miền hai sóng gặp nhau, những điểm dao động rất mạnh (biên độ cực đại) , do hai sóng gặp nhau tăng cường nhau

(hai sóng cùng pha)

+ Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa.

II CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU

Chọn điều kiện ban đầu thích hợp sao cho phương trình dao động của hai nguồn là:

1 Dao động của một điểm trong vùng giao thoa: (pt sóng t/hợp)

1M

d t

2 Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

ÑN giao thoa:SGK

2 ĐIỀU KIỆN GIAO THOA

1 Hai nguồn kết hợp:

Là hai nguồn dao động cùng phương, cùng chu kỳ

(hay tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời

gian.

Hai nguồn kết hợp cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ.

2 Hai sóng kết hợp:

Là hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra.

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng Ngược lại quá trình vật lí nào gây

ra giao thoa thì tất yếu là sóng

2 ĐIỀU KIỆN GIAO THOA SÓNG KẾT HỢP :

Hai nguồn kết hợp:

Là hai nguồn dao động cùng phương, cùng chu kỳ (hay tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Hai nguồn kết hợp cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ.

Hai sóng kết hợp:

Là hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra.

Chú ý:

Điều kiện để có giao thoa là

phải có sự tổng hợp của hai hoặc nhiều sóng kết hợp.

2 ĐIỀU KIỆN GIAO THOA SÓNG KẾT HỢP :

Điều kiện giao thoa :

Bài 1 Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp S1, S2 dao động với tần số 20Hz Tại điểm

M cách S1 25cm và cách S2 20,5cm sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực có 2 cực đại Tính tốc độ truyền sóng.

M nằm trên cực đại nên

Giữa M và đường trung trực có 2 cực đại nên M nằm trên

Lấy (2) – (1) ta được:

Bài 2 Thực hiện giao thoa trên mặt nước với hai nguồn kết hợp

S1, S2 Hai điểm M1, M2 ở cùng bên với đường trung trực của

S1S2 và ở trên vân cùng loại M1 nằm trên vân thứ n, M2 nằm trên vân thứ n + 8 Biết M1S1 – M1S2 = 12cm, M2S1 – M2S2 = 36cm.Tính bước sóng và cho biết trạng thái tại M1 và M2

Bước sóng λ = 3 cm và M1, M2 dao động cực đại

M2S1 – M2S2 = 36cm = (n + 8)λ (2)

Vậy :

Bài 3 Hai nguồn sóng S1, S2 cùng phát ra song có tần số f = 40Hz, tốc độ truyền pha là 2m/s Cho S1S2 = 12cm Tính số

gợn lồi quan sát được Giải

Quan sát được 5 gợn lồi (5 cực đại)

Xét một gợn lồi qua M