Đang tải... (xem toàn văn)
Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo Bài giảng Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng thiết kế bằng Powerpoint chuyên ghiệp giúp nâng cao kĩ năng và kiến thức trong việc soạn bài giảng điện tử giảng dạy và học tập. Bài giảng Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng trình bày bằng Slide rất sống động với các hình ảnh minh họa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng năm bắt các nội dung chính bài học.
S1 VẬT LÝ 12 S2 Bài 8: GIAO THOA SÓNG I Điều kiện để có giao thoa : Để có giao thoa sóng thì: + Hai nguồn sóng phải phương, chu kỳ ( tần số ) + Hai nguồn sóng có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian II Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước: 1- Thí nghiệm: a- Dụng cụ: + Khay chứa nước + Cần rung chữ T có mũi nhọn S1, S2 S2 S1 b Tiến hành: Cần rung chữ T rung, cho mũi nhọn S1, S2 chạm nhẹ vào mặt nước c Kết quả: Trên mặt nước có gợn sóng ổn định hình đường hypebol có tiêu điểm S1, S2 S2 PS2 S1 S1 d Giải thích: Những đường cong hypebol (liền nét) dao động với biên độ cực đại ( sóng gặp tăng cường lẫn nhau, gợn lồi ) Những đường cong hypebol (đứt nét ) dao động với biên độ cực tiểu đứng yên ( sóng gặp triệt tiêu lẫn nhau, gợn lõm) Tăng Triệt tiêu cường S1 S2 Vân giao Kết luận: Hiện tượng sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định gọi tượng giao thoa sóng Các gợn sóng gọi vân giao thoa *Vân cực đại giao thoa gồm đường thẳng -4 trung trực S1S2 hệ hypebol nhận S1, S2 làm tiêu điểm *Vân cực tiểu giao thoa gồm hệ hypebol nhận S1, S2 làm tiêu điểm Vị trí cực đại -3 -2 -1 k= S1 -4 -3 S2 -2 -1 Vị trí cực tiểu II Cực đại cực tiểu Dao động điểm vùng giao thoa Gọi M điểm vùng giao thoa cách SXét d1 =ný?c S1M d2 = S2M M đoạn m?t , S2đi?m Giả sử nguồn S1, S2 dao động theo cỏc phương trình: u1 = u2 = Acost = Acos 2 t M T Sóng từ S1 truyền đến M có PT u1M = Acos 2( t d1 ) T T d2 Sóng từ S2 truyền đến M có PT S1 u2M = Acos 2( t d1 d2 ) S2 t d1 u 1M =A cos 2( - ) T ; t d2 u M =A cos 2( - ) T Phương trình giao thoa sóng M uM = u1M + u2M (d - d1 ) d1 +d d1 +d u M =2A cos cos 2(ft ) =A M cos 2(ft ) 2 2 Biên độ giao thoa sóng M phụ thuộc váo vị trí điểm M (d - d1 ) A M =2A cos =2A cos Độ lêch pha sóng từ nguồn truyền tới M: 2(d - d1 ) = * Dao động M trễ pha so với dao động nguồn lượng: d1 d M d1 S1 2(d - d ) = A M =2A cos d2 S2 A12 A 22 2A1A1cos * M dao động với biên độ cực đại AM = Amax khi: (d - d1 ) cos 1 tức = 2k => d2- d1 = k Trong k = 0, 1, 2 , k số nguyên Bài 16: GIAO THOA SĨNG Sự giao thoa hai sóng mặt nước a) Dự đốn tượng b) Thí nghiệm kiểm tra Kết luận: Hiện tượng hai sóng kết hợp , gặp điểm xác định, luôn tăng cường nhau, làm yếu gọi giao thoa sóng Điều kiện để có tượng giao thoa -Các đường cong cố định mặt nước nối điểm có biên độ dao động cực đại cực tiểu gọi vân giao thoa Bài 16: GIAO THOA SÓNG Sự giao thoa hai sóng mặt nước Kết luận: Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, luôn tăng cường nhau, làm yếu gọi giao thoa sóng Điều kiện để có tượng giao thoa Là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có tần số, phương dao động có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian ứng dụng: Giải thích q trình sóng, đâu có giao thoa ta nói có q trình sóng Bài 16: GIAO THOA SÓNG 4.Sự nhiễu x 4.Sự nhiễu xạ: Sóng nhiễu xạ Sóng khơng nhiễu xạ O M Hiện tượng sóng gặp vật cản lệch khỏi phương truyền thẳng sóng vịng qua vật cản gọi nhiễu xạ sóng Bài 16: GIAO THOA SĨNG 4.Sự nhiễu xạ: Sóng nhiễu xạ Nguồn sóng O Phương truyền sóng Sóng nhiễu xạ qua khe hẹp Bài 16: GIAO THOA SÓNG 1.Sự giao thoa hai sóng mặt nước 2.Điều kiện để có tượng giao thoa ứng dụng: Giải thích q trình sóng, đâu có giao thoa ta nói có q trình sóng 4.Sự nhiễu xạ: Hiện tượng sóng gặp vật cản lệch khỏi phương truyền thẳng sóng vịng qua vật cản gọi nhiễu xạ sóng I.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA SĨNG MẶT NƯỚC Thí nghiệm Giải thích II CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1.Dao động điểm vùng giao thoa (d t d d2 cos 2 2 T uM 2 A cos d2 ) Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa a Cực đại d d1 k 1 b Cực tiểu d d1 k 2 III ĐIỀU KIỆN GIAO THOA Hai sóng kết hợp phương Củng cố 1.Hai nguồn kết hợp hai nguồn dao động có: A tần số B pha C tần số, pha hay độ lệch pha không đổi theo thời gian D tần số, pha biện dộ Hiện tượng giao thoa tượng A Giao hai sóng điểm môi trường B Tổng hợp dao động C Tạo thành gợn lồi, lõm D Hai sóng gặp có điểm chúng ln tăng cường nhau, có điểm chúng ln triệt tiêu Củng cố Bài tập : Mũi nhọn S1 dao động điều hòa với tần số f = 40Hz, biên độ a = 2cm, chạm thẳng đứng vào mặt nước yên lặng tạo sóng mặt nước Khoảng cách hai gợn sóng (hai gợn lồi) liên tiếp 20cm Xem biên độ sóng khơng đổi mặt nước 1.Tìm bước sóng, vận tốc truyền sóng, viết phương trình dao động S1 Chọn t = S1 qua vị trí cân theo chiều dương Viết phương trình dao động M nằm mặt thoáng cách S đoạn d = 25cm Dao động M lệch pha so với nguồn S1 Mũi nhọn S2 dao động điều hòa giống hệt S1 chạm vào mặt nước S2 cách S1 đoạn 12cm a Mơ tả hình ảnh quan sát mặt nước b Tính số gợn cực đại (gợn lồi) số gợn cực tiểu ( gợn lõm) có khoảng S1 S2 Giải thích: Mỗi nguồn sóng phát sóng có gợn sóng đường tròn đồng tâm Những đường tròn nét liền miêu tả đỉnh sóng Những đường trịn nét đứt miêu tả hõm sóng Trong miền hai sóng gặp nhau, có điểm đứng yên hai sóng gặp triệt tiêu Có điểm dao động mạnh hai sóng gặp tăng cường Những điểm đứng yên hợp thành hypebol nét đứt, điểm dao động mạnh hợp thành hypebol nét liền C1: Những điểm hình vẽ biểu diễn chỗ hai sóng gặp triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau? Các vân giao thoa Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa: a Vị trí cực đại giao thoa: d d1 k k 0;1;2; Những điểm dao động có biên độ cực đại điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số ngun lần bước sóng Quỹ tích điểm đường hypebol có hai tiêu điểm S1; S2 – gọi vân giao thoa cực đại b Vị trí cực tiểu giao thoa: d d1 ( k ) k 0;1;2; Những điểm dao động triệt tiêu điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nửa nguyên lần bước sóng Quỹ tích điểm đường hypebol có hai tiêu điểm S1; S2 – gọi vân giao thoa cực tiểu Củng cố: Câu 1: Chọn câu đúng: Hai sóng phát từ hai nguồn đồng Cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng: A Một bội số bước sóng B Một bội số lẻ nửa bước sóng C Một số nguyên lần nửa bước sóng D Một số nửa nguyên lần bước sóng Câu 2: Chọn câu đúng: Hai nguồn sóng đồng S1, S2 mặt nước M N hai đểm trêm mặt nước có hiệu khoảng cách tới hai nguồn S1, S2 số bán nguyên lần bước sóng A Các phần tử nước M N dao động B Các phần tử nước M N đứng yên C Các phần tử nước M đứng yên, N dao động D Các phần tử nước N đứng yên, M dao động Câu 3: Cho phương trình sóng hai nguồn là: u S1 u S 2Cos 2t Biết bước sóng cm Phương trình sóng M cách S1 khoảng cm, cách S2 khoảng cm là? A u M =2Cos2t B u M 4Cost C u M 4Cos 2t D uM 2Cos(4t ) ... cực tiểu Hình ảnh giao thoa sóng nước Bài 16: GIAO THOA SĨNG Sự giao thoa hai sóng mặt nước b Thí nghiệm kiểm tra S S1 PS2 S1 Bài 16: GIAO THOA SÓNG Sự giao thoa hai sóng mặt nước b Thí nghiệm... gọi nhiễu xạ sóng Bài 16: GIAO THOA SĨNG 4.Sự nhiễu xạ: Sóng nhiễu xạ Nguồn sóng O Phương truyền sóng Sóng nhiễu xạ qua khe hẹp Bài 16: GIAO THOA SÓNG 1.Sự giao thoa hai sóng mặt nước 2.Điều... tiểu gọi vân giao thoa Bài 16: GIAO THOA SĨNG Sự giao thoa hai sóng mặt nước Kết luận: Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, luôn tăng cường nhau, làm yếu gọi giao thoa sóng Điều kiện