Kĩ năng: Áp dụng được tính chất sóng, sự tổng hợp của dao động sóng, điều kiện để có vân giao thoa, kiểm chứng thực nghiệm.. Thái độ: Chăm chú, sáng tạo II2[r]
(1)Tiết : 27 Tuần : 09
Ngày soạn : 18/09/09 Lớp : 12
Bài 16 GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nêu tượng giao thoa hai sóng, thiết lập cơng thức xác định vị trí điểm có biên độ dao động cực đại cực tiểu
2 Kĩ năng: Áp dụng tính chất sóng, tổng hợp dao động sóng, điều kiện để có vân giao thoa, kiểm chứng thực nghiệm
3 Thái độ: Chăm chú, sáng tạo II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm giao thoa sóng nước Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu tính chất tuần hồn sóng học? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Viết biểu thức thể tính chất tuần hồn sóng theo thời gian?
2
cos( )
M
d
u a t
T
Tương tự, Viết phương trình dao động sóng M s1 s2 truyền đến?
1
2
cos M
u a t d
T 2 2 cos M
u a t d
T
Chỉ rõ pha ban đầu dao động?
1
2 d
; 2
2 d
Thảo luận nhóm: Tìm dao động tổng hợp M?
1 cos( )
M M M
u u u A t Biên độ:
2
2 cos ( - )
A a d d
Pha ban đầu: (d2 d1)
Quan sát thí nghiệm rút nhận xét?
Xét hai nguồn dao động s1 và
s tần số, pha nên hai sóng tạo thành bước sóng Một điểm M mặt nước:
1
S M d ; S M d2 2.
Nói rõ cho học sinh: Chọn gốc thời gian thích hợp cho phương trình dao động hai nguồn:
2 cos
u a t
T
HDHS: Tính độ lệch pha hai dao động:
1 2 (d2 d1)
Để tìm dao động tổng hợp, gợi ý cho học sinh phương pháp lượng giác phương pháp Fresnel
2 k
: Hai dao động
pha Biên độ dao động cực đại.
(2k 1)
: Hai dao động
ngược pha Biên độ dao động cực tiểu.
Kết mặt nước có những chỗ dao động với biên độ cực đại xen kẽ với chỗ đứng yên Hiện tượng gọi tượng giao thoa
Làm thí nghiệm giao thoa
1 Sự giao thoa hai sóng mặt nước
a Lí thuyết giao thoa:
Xét hai nguồn dao động s1 s2 tần số, pha nên hai sóng tạo thành bước sóng Một điểm M mặt nước:
1
S M d ; S M d2 2.
Chọn gốc thời gian thích hợp cho phương trình dao động hai nguồn:
2 cos
u a t
T Khi đó: 1 2 cos M
u a t d
T 2 2 cos M
u a t d
T
Tại M có gặp hai sóng, có độ lệch pha
1 2 (d2 d1)
Sóng tổng hợp M:
1 cos( )
M M M
u u u A t Biên độ:
2
2 cos ( )
A a d d
Pha ban đầu: (d2 d1)
(2)Quan sát mặt nước, ta thấy đường hypebol dao động xen kẽ với đường hypebol đứng yên
sóng nước
Hai nguồn dao động s1 s2 tần số, pha nên hai sóng tạo thành bước sóng
các đường hypebol dao động xen kẽ với đường hypebol đứng yên
c Hệ quả:
Hai nguồn dao động s1 s2 tần số, có độ lệch pha không đổi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn tạo
hai sóng kết hợp
Giao thoa tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định tăng cường triệt tiêu Hoạt động 2: Điều kiện để có tượng giao thoa?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Để xảy tượng giao thoa hai nguồn sóng phải thỗ mãn điều kiện gì?
Hai sóng hai nguồn tạo
hai sóng kết hợp
2 Điều kiện để có tượng giao thoa
Hai nguồn dao động có tần số, phương dao động có độ lệch pha không đổi theo thời gian
Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng tượng giao thoa nhiễu xạ sóng
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tổ chức cho học sinh đọc mục tr 87 sgk
Sóng sau qua khe khơng thẳng mà lệch sang hai cạnh khe
Khe hở có kích thước nhỏ khe hở giống tâm phát sóng
Giao thoa hà tượng đặc trưng sóng
Làm thí nghiệm để học sinh nhận tượng nhiễu xạ
3 Ứng dụng
Phát hiện tượng giao thoa kết luận q trình sóng
Khảo sát kết luận ánh sáng có tính chất sóng
4 Sự nhiễu xạ sóng Nhiễu xạ sóng tượng sóng gặp vật cản lệch khỏi phương truyền thẳng sóng vịng qua vật cản Củng cố: Nắm tượng giao thoa sóng