articlewriting1 1

Giải vật lí 12 bài 8: Giao thoa sóng | Giải môn Vật lí lớp 12

Học tập

Nội dung bài gồm:

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Hiện tượng giao thoa sóng: 

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng kỳ lạ hai sóng phối hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn tăng cường lẫn nhau ; có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu nhau .

II. Vị trí các cực đại, cực tiểu:

1. Vị trí những cực lớn :Các cực lớn giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số ít nguyên lần bước sóng :d2 – d1 = k. λ ; ( k = 0, ± 1, ± 2, … )Tập hợp những điểm xê dịch với biên độ cực lớn tạo thành gợn lồi trên mặt nước. Với hai nguồn đồng pha ( đồng điệu ), tập hợp những điểm xê dịch với biên độ cực lớn gồm có đường trung trực của S1S2 và những đường hypebol nhận S1, S2 làm tiêu điểm .2. Vị trí những cực tiểu :Các cực lớn giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng 1 số ít nửa nguyên lần bước sóng :d2 – d1 = ( k + $ \ frac { 1 } { 2 } $ ). λ ; ( k = 0, ± 1, ± 2, … )Tập hợp những điểm giao động với biên độ cực tiểu tạo thành gợn lõm trên mặt nước. Với hai nguồn đồng pha ( đồng điệu ), tập hợp những điểm xê dịch với biên độ cực tiểu gồm có những đường hypebol nằm xen kẽ những gợn lồi .

III. Điều kiện để giao thoa. Sóng kết hợp

Muốn quan sát được vân giao thoa không thay đổi của hai sóng thì hai sóng đó phải là hai sóng tích hợp .Hai nguồn phối hợp là hai nguồn giao động cùng phương, cùng tần số ( hay chu kì ) và có hiệu số pha không đổi theo thời hạn. Hài nguồn tích hợp có cùng pha gọi là hai nguồn đồng nhất .Hai sóng do hai nguồn tích hợp phát ra là hai sóng tích hợp .Giao thoa là một hiện tượng kỳ lạ đặc trưng của sóng .

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Hiện tượng giao thoa của hai sóng…

Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì?

Bài giải:

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng kỳ lạ hai sóng tích hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn tăng cường lẫn nhau ; có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu nhau .

giao thoa

Giải câu 2: Nêu công thức xác định vị trí các…

Nêu công thức xác lập vị trí những cực lớn giao thoa .

Bài giải:

Các cực lớn giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng 1 số ít nguyên lần bước sóng :d2 – d1 = k. λ ; ( k = 0, ± 1, ± 2, … )

Câu 3: Nêu công thức xác định vị trí các cực…

Nêu công thức xác lập vị trí những cực tiểu giao thoa .

Bài giải:

Các cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng 1 số ít nửa nguyên lần bước sóng :d2 – d1 = ( k + $ \ frac { 1 } { 2 } $ ). λ ; ( k = 0, ± 1, ± 2, … )

Giải câu 4: Nêu điều kiện giao thoa…

Nêu điều kiện kèm theo giao thoa

Bài giải:

Điều kiện để có giao thoa :Để có những vân giao thoa không thay đổi trên mặt nước thì 2 nguồn sóng cần phải :

  • Dao động  cùng phương, cùng tần số (chu kì).
  • Có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

( Hai nguồn phối hợp )

Giải câu 5: Hiên tượng giao thoa là hiện tượng…

Chọn câu vấn đáp đúngHiên tượng giao thoa là hiện tượng kỳ lạA. giao nhau của hai sóng tại một điểm của môi trường tự nhiên .B. tổng hợp của hai giao động .C. tạo thành những gợn lồi, gợn lõm .D. hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn luôn triệt tiêu nhau .

Bài giải:

Chọn đáp án DGiải thích : Dựa vào định nghĩa hiện tượng kỳ lạ giao thoa sóng trong Bài 8 : Giao thoa sóng, SGK Vật lí 12, ( trang 42 – 45 ) .

Giải câu 6: Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có…

Chọn câu đúng.

Hai nguồn tích hợp là hai nguồn cóA. cùng biên độ .B. cùng tần số .C. cùng pha bắt đầu .D. cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời hạn .

Bài giải:

Chọn đáp án D .Giải thích : Theo định nghĩa hai nguồn phối hợp trong Bài 8 : Giao thoa sóng, SGK Vật lí 12, ( trang 42 – 45 ) .

Giải câu 7: Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, tốc độ…

Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, vận tốc truyền sóng là 0,5 m / s, cần rung có tần số 40 Hz. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực lớn giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 .

Bài giải:

Tóm tắt :Tốc độ truyền sóng : v = 0,5 m / sTần số : f = 40 HzXác định khoảng cách giữa hai điểm cực lớn giao thoa trên đoạn S1S2 ?Bài giải :Bước sóng là : λ = $ \ frac { v } { f } $ = $ \ frac { 0,5 } { 40 } $ = 0,0125 ( m )Do : khoảng cách giữa 2 cực lớn giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = khoảng cách giữa 2 cực tiểu giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = $ \ frac { \ lambda } { 2 } $ .USD \ Rightarrow $ Khoảng cách giữa hai điểm cực lớn giao thoa trên đoạn S1S2 là :d = $ \ frac { \ lambda } { 2 } $ = $ \ frac { 0,0125 } { 2 } $ = 0,00625 ( m ) = 0,625 ( cm ) .

Giải câu 8: Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, khoảng cách…

Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, khoảng cách giữa hai điểm S1, S2 là d = 11 cm. Cho cần rung, ta thấy hai điểm S1, S2 gần như đứng yên và giữa chúng còn 10 điểm đứng yên không giao động. Biết tần số rung là 26 Hz, hãy tính vận tốc truyền sóng .

Bài giải:

Tóm tắt :S1S2 = 11 ( cm )S1, S2 đứng yênGiữa đoạn S1S2 có 10 điểm đứng yên khácf = 26 HzTính vận tốc truyền sóng v ?Bài giảiGọi M là điểm bất kỳ thuộc đoạn S1S2

       Khoảng cách từ M đến S1  là d­1 , đến S2 là d2.

Để tại M là cực tiểu giao thoa ( đứng yên ) thì hiệu đường truyền đến S1, S2 phải thỏa mãn nhu cầu phương trình :d2 – d1 = ( k + $ \ frac { 1 } { 2 } $ ). λMà M $ \ in $ S1S2 nên, ta có :USD \ left | d_ { 2 } – d_ { 1 } \ right | $ $ \ leq $ S1S2USD \ Leftrightarrow $ – S1S2 $ \ leq $ d2 – d1 $ \ leq $ S1S2USD \ Leftrightarrow $ – S1S2 $ \ leq USD ( k + $ \ frac { 1 } { 2 } $ ) $ \ leq $ S1S2 ( * )Do tính đối xứng của điều kiện kèm theo ( * ) và giữa đoạn S1S2 có 10 điểm đứng yên khác nên khi M $ \ equiv USD ( hoặc S2 ) thì

d2 – d1 = S1S2 (hoặc – S1S2) và k= $\pm $5

USD \ Rightarrow $ 11.10 ^ { – 2 } = ( 5 + $ \ frac { 1 } { 2 } $ ). $ \ lambda USDUSD \ Leftrightarrow $ 11.10 ^ { – 2 } = 5,5. $ \ frac { v } { f } $USD \ Leftrightarrow $ v = $ \ frac { 11.10 ^ { – 2 }. f } { 5.5 } $ = $ \ frac { 11.10 ^ { – 2 }. 26 } { 5.5 } $ = 0,52 ( m )