Bài 8. Giao thoa sóng tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh t...
Trêng THPT yªn phong sè 1 Trêng THPT yªn phong sè 1 Gi¸o viªn: Ng« Quý Toµn Tæ: VËt Lý – C«ng nghÖ KiÓm tra bµi cò KiÓm tra bµi cò C©u 1: ViÕt biÓu thøc liªn hÖ gi÷a bíc sãng, tÇn sè vµ C©u 1: ViÕt biÓu thøc liªn hÖ gi÷a bíc sãng, tÇn sè vµ tèc ®é truyÒn sãng? tèc ®é truyÒn sãng? Tr¶ lêi: BiÓu thøc liªn hÖ gi÷a bíc sãng, tÇn sè vµ tèc ®é truyÒn sãng lµ: f v = λ C©u 2: Gi¶ sö ph¬ng tr×nh sãng t¹i nguån 0 cã C©u 2: Gi¶ sö ph¬ng tr×nh sãng t¹i nguån 0 cã d¹ng: d¹ng: T t ACostACosu πω 2 0 == ViÕt ph¬ng tr×nh sãng t¹i M n»m trªn ph¬ng truyÒn sãng vµ c¸ch 0 mét kho¶ng x? Tr¶ lêi: Ph¬ng tr×nh sãng t¹i M cã d¹ng: )(2 λ π x T t ACosu M −= TiÕt 14: TiÕt 14: Giao Thoa Sãng Giao Thoa Sãng I. HiÖn tîng giao thoa cña hai sãng mÆt níc: I. HiÖn tîng giao thoa cña hai sãng mÆt níc: 1. 1. ThÝ nghiÖm: ThÝ nghiÖm: + Bè trÝ thÝ nghiÖm: H. 8.1 + Bè trÝ thÝ nghiÖm: H. 8.1 + Tiến hành thí nghiệm: Gõ nhẹ để cần rung dao + Tiến hành thí nghiệm: Gõ nhẹ để cần rung dao động động + Kết quả thí nghiệm: Trên mặt nước xuất hiện một loạt + Kết quả thí nghiệm: Trên mặt nước xuất hiện một loạt các gợn sóng các gợn sóng ổn định ổn định có hình các đường hypebol có hình các đường hypebol và có tiêu điểm S và có tiêu điểm S 1 1 , S , S 2 2 S 1 S 2 2. Giải thích: 2. Giải thích: Mỗi nguồn sóng phát ra một sóng có gợn sóng là Mỗi nguồn sóng phát ra một sóng có gợn sóng là những đường tròn đồng tâm. Những đường tròn nét những đường tròn đồng tâm. Những đường tròn nét liền miêu tả đỉnh sóng. Những đường tròn nét đứt liền miêu tả đỉnh sóng. Những đường tròn nét đứt miêu tả hõm sóng. Trong miền hai sóng gặp nhau, có miêu tả hõm sóng. Trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm đứng yên do hai sóng gặp nhau ở đó triệt những điểm đứng yên do hai sóng gặp nhau ở đó triệt tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh do hai tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh do hai sóng gặp nhau ở đó tăng cường nhau. Những điểm sóng gặp nhau ở đó tăng cường nhau. Những điểm đứng yên hợp thành hypebol nét đứt, những điểm dao đứng yên hợp thành hypebol nét đứt, những điểm dao động rất mạnh hợp thành hypebol nét liền. động rất mạnh hợp thành hypebol nét liền. C1: Những điểm nào trên hình 8.3 biểu diễn chỗ hai C1: Những điểm nào trên hình 8.3 biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau? sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau? NÕu bè trÝ thÝ nghiÖm nh h×nh 8.3: Kết luận: Kết luận: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa. gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa. [...]... hai sóng kết hợp Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng Mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tư ợng giao thoa và quá trình nào gây ra được hiện tư Trả lời câu hỏi C2? ợng giao thoa tất yếu là một quá trình sóng Củng cố: Câu 1: Chọn câu đúng: Hai sóng phát ra từ hai nguồn đồng bộ Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng: A Một bội số của bước sóng. .. hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần bước sóng Quỹ tích của các điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S1; S2 gọi là những vân giao thoa cực tiểu III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: Để có các vân giao thoa Tiết 14 Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm - Gõ cho cần rung nhẹ: + Trên mặt nước xuất loạt gợn sóng cố định có hình đường hypebol, có tiêu điểm S1 S2 + Ảnh gợn sóng đường hypebol sáng xen kẽ với đường hypebol nhòe tối Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm 2.Giải thích * Hiện tượng giao thoa: Hiện tượng hai sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định gọi tượng giao thoa hai sóng • Các gợn sóng có hình đường hypebol gọi vân giao thoa S1 ? S2 Những điểm hình biểu diễn chổ sóng gặp tăng cường lẫn nhau,triệt tiêu ? Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm 2.Giải thích II Cực đại cực tiểu 1.Dao động điểm vùng giao thoa M d1 S1 d2 S2 Chọn gốc thời gian cho ptdđ hai nguồn : us1 = us2 = Acos 2πt T - Xét điểm M mặt nước cách S1, S2 khoảng d1, d2 - Sóng truyền từ S1 đến M làm phần tử M dao động theo pt: t d1 u1M = Acos 2π ( − ) T λ - Sóng truyền từ S2 đến M làm phần tử M dao động theo pt: u2M t d2 ) = Acos 2π ( − T λ Dao động phần tử M tổng hợp hai dao động điều hòa phương,cùng chu kỳ nên: uM = u1M + u2M π (d − d1 ) t d1 + d cos 2π ( − ) uM = 2Acos λ T 2λ Vậy: - Dao động M dao động điều hoà với chu kì T(cùng chu kì với hai nguồn) - Biên độ dao động M: π (d − d1 ) AM = 2Acos λ Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm 2.Giải thích II Cực đại cực tiểu 1.Dao động điểm vùng giao thoa Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa) d2 – d1 = kλ Với k = 0, ± 1, ± 2… b Những điểm đứng yên, có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) 1 d2 − d1 = k + ÷λ 2 Với (k = 0, ± 1, ± 2…) Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước II Cực đại cực tiểu III Điều kiện giao thoa.Sóng kết hợp -Điều kiện để có vân giao thoa ổn định mặt nước nguồn sóng phải: + Dao động phương,cùng chu kỳ hay tần số + có hiệu số pha không đổi theo thời gian 2π (d2 − d1) 2πδ ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = = λ λ *Hai nguồn sóng thỏa đk hai nguồn kết hợp,hai sóng hai nguồn kết hợp tạo sóng kết hợp Hai nguồn kết hợp pha gọi hai nguồn đồng * Hiện tượng giao thoa đặc trưng sóng BÀI TẬP ÁP DỤNG Tại S1 S2 mặt nước có hai tâm dao động dạng u = cos 160πt (mm).Vận tốc truyền sóng 32cm/s; S1S2 = 8cm 1.Viết phương trình dao động tổng hợp M trung điểm S1S2 A uM = 20 cos(160πt)mm Sai rồi,cố lên B uM = 10 cos(160πt)mm Đúng rồi,chúc mừng em C uM = 10 cos(320πt)mm Sai rồi,cố lên D uM = cos(160πt-π)mm Sai rồi,cố lên E Đáp án khác Sai rồi,cố lên Viết phương trình dao động N trung trực S 1S2 cách S1S2 3cm A uN =20 cos(160πt+π)mm Sai rồi,cố lên B uN = 20 cos(160πt-π)mm Sai rồi,cố lên C uN = 10 cos(160πt-π)mm Đúng rồi,chúc mừng em D uN = 10 cos(160πt+π)mm Sai rồi,cố lên E Đáp án khác Sai rồi,cố lên Kiểm tra bài cũ Viết công thức tính bước sóng và phương trình sóng tại một điểm? Ti t 13 ế Ti t 13 ế Giao thoa sóng Giao thoa sóng I.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC I.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC 1.Thí nghiệm 1.Thí nghiệm 2. Giải thích 2. Giải thích II. II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC 1 1 . Thí nghiệm . Thí nghiệm Tiến hành : Gõ nhẹ cần rung cho dao động Dụng cụ : Cần rung có gắn hai mũi nhọn S 1 , S 2 cách nhau vài cm, chậu nước Kết quả : trên mặt nước có những gợn sóng ổn định hình các đường hypebol có tiêu điểm S1, S2 Những đường cong dao Những đường cong dao động với biên độ cực đại động với biên độ cực đại ( 2 sóng gặp nhau tăng ( 2 sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau) cường lẫn nhau) Những đường cong dao Những đường cong dao động với biên độ cực tiểu động với biên độ cực tiểu đứng yên ( 2sóng gặp đứng yên ( 2sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau) nhau triệt tiêu lẫn nhau) Các gợn sóng có hình các Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các đường hypebol gọi là các vân giao thoa. vân giao thoa. S 1 S 2 C1: Những điểm nào biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau? Tăng cường Triệt tiêu 2. Giải thích Vân giao thoa II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1 1 1 2 cos ( ) cos 2 ( ) M d u A t T v d t A T π π λ = − = − 1 2 2 cos cos t u u A t A T π ω = = = M S 1 d 1 S 2 d 2 Phương trình sóng từ S1 đến M: 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa Giả sử hai sóng có cùng biên độ, tần số f, cùng pha dao động 2 2 2 2 cos ( ) cos 2 ( ) M d u A t T v d t A T π π λ = − = − Phương trình sóng từ S2 đến M: 1 2 1 2 cos 2 ( ) cos 2 ( ) M M M u u u d d t t A T T π π λ λ = + = − + − 2 1 ( ) 2 cos M d d A A π λ − = Sử dụng : cos cos cos cos2 2 2 α β α β α β + − + = Sóng tổng hợp tại M: Biên độ dao động là: Dựa vào biểu thức, có nhận xét gì về dao động tổng hợp tại M? Dao động tại M vẫn là một dao động điều hoà với chu kì T. Biên độ dao động tổng hợp A phụ thuộc yếu tố nào? Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M. 2 2 1 2 ( ) 2 cos cos 2 2 M d d d dt u A T π π λ λ − + = − ÷ 1 2. Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa a. Vị trí các cực đại giao thoa → d 2 – d 1 = kλ (k = 0, ±1, ±2…) cos 2 1 ( ) 1 d d π λ − = cos 2 1 ( ) 1 d d π λ − = ± 2 1 ( )d d k π π λ − = d 2 – d 1 = kλ Với k = 0, ±1, ±2… Điểm cực đại giao thoa là những điểm thoả mản điều kiện gì? Điểm cực tiểu giao thoa là những điểm đứng yên (k = 0, ± 1, ± 2…) cos 2 1 ( ) 0 d d π λ − = 2 1 ( ) 2 d d k π π π λ − = + 2 1 1 2 d d k λ − = + ÷ b. Vị trí cực tiểu giao thoa : 2 1 1 2 d d k λ − = + ÷ Với (k = 0, ±1, ±2…) 3 32 1 2 1 1 4 32 4 3 2 1 0 Vị trí cực đại Vị trí cực tiểu III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP * Điều kiện : Hai nguồn kết hợp - Dao động cùng phương , cùng tần số. - Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. thế nào là hiện tượng giao thoa sóng - Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau; có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu nhau có nhận xét gì về A, f và hiệu số pha của hai sóng do hai nguồn S1, S2 phát ra? từ đó suy ra điều kiện giao thoa của hai Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 1 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 2 KIỂM TRA BÀI CŨ 1. Sóng cơ là gì ? Phân loại ? 2. Viết phương trình sóng. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 3 Bài 8. GIAO THOA SÓNG Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 4 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 5 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 6 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 7 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 8 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 9 Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý 10 [...]... hai sóng do hai nguồn S1, S2 phát ra? từ đó suy ra điều kiện giao thoa của hai sóng? III ĐIỀU KIỆN GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP * Điều kiện : Hai nguồn kết hợp thế nào là - Dao động cùng phương , cùng tần số - Có hiệu số pha không đổi theo thời gian + Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp hiện tượng giao thoa sóng + Hai nguồn đồng bộ: là hai nguồn kết hợp có cùng pha - Hiện tượng giao. .. tiểu giao thoa a Cực đại d 2 d1 k b Cực tiểu 1 d 2 d1 k 2 III ĐIỀU KIỆN GIAO THOA SÓNG KẾT HỢP Hai nguồn kết hợp 2 Hiện tượng giao thoa là hiện tượng a Giao của hai sóng tại một điểm cảu môi trường b Tổng hợp 2 dao động c Tạo thành các gợn lồi, lõm d Hai sóng gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau BÀI TẬP VỀ NHÀ: Bài 7, 8 sgk... đồng bộ: là hai nguồn kết hợp có cùng pha - Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau; có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu nhau I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC 1 Thí nghiệm 2 Giải thích II CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1.Dao động của một điểm trong vùng giao thoa (d 2 d 1) uM 2 A cos 1.Hai nguồn kết hợp là hai... dao động c Tạo thành các gợn lồi, lõm d Hai sóng gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau BÀI TẬP VỀ NHÀ: Bài 7, 8 sgk trang 45 và các bài tập ( bài 8) trong sách bài tập I.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC I.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC 1.Thí nghiệm 1.Thí nghiệm 2. Giải thích 2. Giải thích II. II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP BµI 8 BµI 8 : giao thoa sãng : giao thoa sãng I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC 1. Thí nghiệm *Dụng cụ : Cần rung có gắn hai mũi nhọn S 1 , S 2 cách nhau vài cm, chậu nước khá rộng. S 1 S 2 * Tiến hành : Gâ nh c n rung cho ẹ ầ dao ng víi tÇn sè fđộ S 1 S 2 Tăng cường Triệt tiêu * HiÖn tîng: Trªn mÆt níc xuÊt hiÖn mét lo¹t gîn sãng æn ®Þnh cã h×nh c¸c ®êng hypebol vµ cã tiªu ®iÓm S 1 , S 2 2. Giải thích: C1: Nhng im no biu din ch hai súng gp nhau trit tiờu nhau? Tng cng ln nhau? - - Nhng ng cong dao ng vi biờn cc i (2 súng gp nhau tng cng ln nhau) - Nhng ng cong dao ng vi biờn cc tiu ng yờn (2 súng gp nhau trit tiờu ln nhau) - Cỏc gn súng cú hỡnh cỏc ng hypebol gi l cỏc võn giao thoa. ?Quan sát trên hình: Những điểm nào biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau tăng c!ờng lẫn nhau, triệt tiêu nhau Tăng cờng Tăng cờng Triệt tiêu Triệt tiêu S 1 S 2 C1: Những điểm nào biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau? Tăng cường Triệt tiêu Vân giao thoa II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1 1 1 2 cos ( ) cos 2 ( ) M d u A t T v d t A T π π λ = − = − 1 2 2 cos cos t u u A t A T π ω = = = M S 1 d 1 S 2 d 2 - Phương trình sóng từ S1 đến M: 1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa - Giả sử hai sóng có cùng biên độ, tần số f, cùng pha dao động 2 2 2 2 cos ( ) cos 2 ( ) M d u A t T v d t A T π π λ = − = − - Phương trình sóng từ S2 đến M: 1 2 1 2 cos 2 ( ) cos 2 ( ) M M M u u u d d t t A T T π π λ λ = + = − + − 2 1 ( ) 2 cos M d d A A π λ − = Sử dụng : cos cos cos cos2 2 2 α β α β α β + − + = Sóng tổng hợp tại M: Biên độ dao động là: Dựa vào biểu thức, có nhận xét gì về dao động tổng hợp tại M? Dao động của phần tử tại M là một dao động điều hoà cùng chu kì với hai nguồn. Biên độ dao động tổng hợp tại M phụ thuộc yếu tố nào? Phụ thuộc (d 2 – d 1 ) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M. 2 2 1 2 ( ) 2 cos cos 2 2 M d d d d t u A T π π λ λ − + = − ÷ 1 2. Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa a. Vị trí các cực đại giao thoa → d 2 – d 1 = kλ (k = 0, ±1, ±2…) cos 2 1 ( ) 1 d d π λ − = cos 2 1 ( ) 1 d d π λ − = ± 2 1 ( )d d k π π λ − = d 2 – d 1 = kλ Với k = 0, ±1, ±2… Điểm cực tiểu giao thoa là những điểm đứng yên (k = 0, ± 1, ± 2…) cos 2 1 ( ) 0 d d π λ − = 2 1 ( ) 2 d d k π π π λ − = + 2 1 1 2 d d k λ − = + ÷ b. Vị trí cực tiểu giao thoa : 2 1 1 2 d d k λ − = + ÷ Với (k = 0, ±1, ±2…) S 1 S 2 d 1 d 2 N d 1 d 2 M * Vị trí cực tiểu N: Với (k = 0, ±1, ±2…) λ +=− 2 1 kdd 12 * Vị trí cực ®¹i M: d 2 – d 1 = kλ Với k = 0, ±1, ±2… III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA – SĨNG KẾT HỢP * Điều kiện : Hai nguồn kết hợp - Dao động cùng phương , cùng tần số. - Có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian. + Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp + Hai nguồn đồng bộ: là hai nguồn kết hợp có cùng pha * Chó ý 1: HiƯn tỵng giao thoa lµ mét hiƯn tỵng ®Ỉc trng cđa sãng, tøc lµ mäi qu¸ tr×nh sãng ®Ịu cã thĨ g©y ra hiƯn tỵng giao thoa. Ngỵc l¹i qu¸ tr×nh vËt lÝ nµo g©y ra hiƯn tỵng giao thoa còng tÊt u lµ mét qu¸ tr×nh sãng. Em có nhận xét gì về A, f và số hiệu pha của hai sóng do hai nguồn S 1 ; S 2 phát ra? Từ đó suy ra điều kiện giao thoa của hai sóng? [...]...* Chú ý 2: + Các công thức 8.2 vàNếu chỉ ? 8.3 hai đúng trong trường nguồn ngược hợp hai nguồn pha thì vị trí đồng bộ đại các cực giao thoa và + Khoảng cách cực tiểu giao giữa hai điểm cực thoa có thay đại hoặc cực tiểu đổi không? ... I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm 2.Giải thích * Hiện tượng giao thoa: Hiện tượng hai sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định gọi tượng giao thoa hai sóng • Các gợn sóng có hình... giao thoa hai sóng mặt nước 1.Thí nghiệm 2.Giải thích II Cực đại cực tiểu 1.Dao động điểm vùng giao thoa Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao. .. Tiết 14 I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước II Cực đại cực tiểu III Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp -Điều kiện để có vân giao thoa ổn định mặt nước nguồn sóng phải: + Dao động phương,cùng