Bài 8. Giao thoa sóng

BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I Hiện tượng giao I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: thoa hai sóng Tạo hai dao động giống hệt mặt nước mặt nước: hai điểm S1, S2 cách vài cm, hai Thí nghiệm: sóng gặp đan xen vào Trong vùng Giải thích: hai sóng gặp có đường hypebol II Cực đại cực mà biên độ dao động cực đại ( hai tiểu: sóng gặp tăng cường lẫn nhau) xen kẻ với chúng đường hypebol mà mặt Dao động nước khơng dao động ( hai sóng gặp điểm vùng triệt tiêu nhau), tạo nên gợn sóng ổn giao thoa: định Vị trí cực đại Hiện tượng hai sóng gặp tạo nên gợn cực tiểu: sóng ổn định gọi tượng giao thoa sóng III Điều kiện Các gợn sóng có hình hypebol gọi vân giao thoa Sóng giao thoa kết hợp: BÀI 8: GIAO THOA SĨNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: Hai nguồn S1, S2 dao động theo phương trình: 2π t uS1 = uS2 = A.cos T Xét điểm M vùng giao thoa Gọi d1=S1M, d2=S2M đường sóng tới M d1 t u1M = A.cos2π ( − ) T λ u2 M = A.cos2π ( ⇒ u M = A cos d t − 2) T λ π (d − d1 ) t d + d2 cos 2π ( − ) λ T 2λ π (d − d1 ) AM = A cos λ BÀI 8: GIAO THOA SĨNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: u1M u2 M d1 t = A.cos2π ( − ) T λ d t = A.cos2π ( − 2) T λ - Độ lệch pha: 2π ∆ϕ = (d − d1 ) λ không đổi theo thời gian d − d1 : hiệu đường hai sóng BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: Vị trí cực đại cực tiểu: a Vị trí cực đại giao thoa Những điểm cực đại giao thoa điểm dao động với biên độ cực đại (AM=2A), có hiệu đường hai sóng tới số nguyên lần bước sóng d2 – d1 = kλ ; (k = 0; ±1 ; ± ; ±3 …) b Vị trí cực tiểu giao thoa Những điểm cực tiểu giao thoa điểm đứng yên (AM=0), có hiệu đường hai sóng tới số nửa nguyên lần bước sóng d − d1 = (k + )λ ; (k = 0; ±1 ; ± ; ±3 …) k=0 k=-1 k=1 k=2 k=-2 S2 S1 k=1 k=-2 1  d − d1 =  k + λ 2  d − d1 = kλ k=-1 k=0 BÀI 8: GIAO THOA SĨNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: Sóng kết hợp Thí nghiệm: Giải thích: II Cực đại cực tiểu: - Hai sóng kết hợp sóng tạo từ hai nguồn kết hợp - Hai nguồn kết hợp nguồn dao động phương, chu kì ( hay tần số), có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian - Hai nguồn kết hợp có pha hai nguồn động Điều kiện giao thoa Các sóng giao thoa phải sóng kết hợp Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: BÀI 8: GIAO THOA SĨNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng kết hợp gặp có điểm chúng ln tăng cường lẫn nhau; có điểm chúng luôn triện tiêu II Cực đại cực tiểu: Dao động điểm vùng giao thoa: π (d − d1 ) t d1 + d u M = A cos cos 2π cố ( − ) Củng λ T λ t d + d2 π (d1 + d ) = AM cos 2π ( − ) = AM cos(ωt − ) 2λ λ Vị trí cực đại vàT cực tiểu: d2 – d1 = kλ d − d1 = (k + )λ (k = 0; ±1 ; ± ; ±3 …) III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: Các sóng giao thoa phải sóng kết hợp Các nguồn kết hợp nguồn dao động phương, chu kì ( hay tần số), có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian Bài 1: Tại hai điểm S1 S2 mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp dao động biên độ , cùngtần số f = 100 Hz , pha Khi mặt chất lỏng xuất 14 gợn lồi hình hypebol bên đường trung trực S1S2 , khoảng cách hai gợn lồi dọc theo đoạn S1S2 2,8 cm Tính vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng So sánh trạng thái dao động nguồn với hai điểm M N cách hai nguồn khoảng : a MS1 = 6,5 cm ; MS2 = 3,5 cm b NS1 = cm ; NS2 = 2,5 cm Bài :Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước,hai nguồn kết hợp S1 S2 cách cm dao động điều hòa tần số f = 15 Hz,cùng pha,vận tốc truyền sóng mặt nước v = 30 cm/s.Hỏi điểm M cách S1 S2 khoảng 20 cm 28 cm,dao động với biên độ ? Giữa M trung trực đoạn S1S2 có dãy cực đại ? Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu đoạn S1S2 Bài : Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước,hai nguồn kết hợp S1 S2 cách 15 cm dao động điều hòa biên độ tần số f = 13 Hz,cùng pha theo phương vng góc với mặt nước Tại điểm M cách S1 S2 khoảng 19cm 21 cm sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực S1S2 khơng có dãy cực đại khác.coi biên sóng khơng đổi.Tính vận tốc truyền sóng mặt nước Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu đoạn S1S2 Bài : Tại hai điểm S1 S2 mặt chất lỏng cách 11 cm có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động với phương trình u1 = u2 = cos10 π t (cm) Hai sóng truyền với vận tốc khơng đổi v = 20 cm/s Viết phương trình dao động sóng điểm điểm M cách S1 7,2 cm cách S2 8,2 cm Nhận xét dao động Điểm gần nằm đường trung trực đoạn thẳng S1S2 cách trung điểm đoạn thẳng S1S2 đoạn ? Bài : Tại hai điểm S1 S2 mặt chất lỏng cách khoảng 10 cm có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dao động u1 =0,2Sin50 π t cm u2 = 0,2Sin(50 π t + π ) cm Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng v = 0,5m/s.Coi biên độ sóng khơng đổi 1.Viết phương trình dao động sóng điểm M nằm mặt chất lỏng cách hai nguồn khoảng d1 d2 2.Các điểm thuộc mặt chất lỏng nằm đường trung trực đoạn thẳng AB dao động với biên độ ? 3.Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu nằm đoạn thẳng S1S2 Bài : Tại hai điểm S1 S2 mặt chất lỏng cách khoảng 15 cm có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dao động u1 = 0,2Sin50 π t (cm) u2 = 0,2Sin(50 π t + π /2 ) (cm).Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng v = 0,5m/s.Coi biên độ sóng khơng đổi 1.Viết phương trình dao động sóng điểm M nằm mặt chất lỏng cách hai nguồn khoảng d d2 2.Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu nằm đoạn thẳng S1S2 ... giao thoa Các sóng giao thoa phải sóng kết hợp Dao động điểm vùng giao thoa: Vị trí cực đại cực tiểu: III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp: BÀI 8: GIAO THOA SĨNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng. .. tượng giao thoa sóng III Điều kiện Các gợn sóng có hình hypebol gọi vân giao thoa Sóng giao thoa kết hợp: BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích:... Sóng kết hợp: I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: Thí nghiệm: Giải thích: BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I Hiện tượng giao I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: thoa hai sóng Tạo hai dao động giống