Bài viết này giúp cho bạn đọc đọc được tư tưởng giao thoa sóng, điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa với các xác định được cực đại, cực tiểu vào trường giao thoa.
Bạn đang xem: Lý thuyết giao thoa sóng
2.2. Nhị nguồn xấp xỉ cùng trộn ( (Delta varphi =varphi _1-varphi _2=0)hoặc 2kπ)
+ Độ lệch pha của nhị sóng nguyên tố tại M: (Delta varphi =frac2pi lambda (d_2-d_1))
+ Biên độ sóng tổng hợp: AM =2.A. (left | cosfracpi lambda .(d_2-d_1) ight |)
Amax= 2.A khi:+ nhị sóng nhân tố tại M cùng pha => ∆φ=2.k.π ((kin Z))
+ Hiệu lối đi d = d2 – d1= k.λ
Amin= 0 khi:+ nhì sóng thành phần tại M ngược trộn nhau « ∆φ=(2.k+1)π ((kin Z))
+ Hiệu lối đi d=d2 – d1=(k + (frac12)).λ
+ Để khẳng định điểm M dao động với Amax xuất xắc Amin ta xét tỉ số (fracd_2-d_1lambda )
-Nếu (fracd_2-d_1lambda )=k = số nguyên thì M xấp xỉ với Amax cùng M ở trên cực to giao thoa máy k
- trường hợp (fracd_2-d_1lambda ) = k + (frac12) thì trên M là rất tiểu giao thoa sản phẩm công nghệ (k+1)
+ khoảng cách giữa nhì đỉnh liên tiếp của hai hypecbol cùng loại (giữa hai cực đại (hai cực tiểu) giao thoa): λ/2.
+ Số đường dao động với Amax cùng Amin :
v Số đường dao động với Amax (luôn là số lẻ) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện
(không tính nhì nguồn):
* Số Cực đại: (-frac1lambda
Vị trí của những điểm cực to giao thoa xác định bởi: (d_1=k.fraclambda 2+fracAB2)(thay các giá trị kiếm được của k vào)
v Số đường xê dịch với Amin (luôn là số chẵn) là số cực hiếm của k thỏa mãn nhu cầu điều kiện
(không tính nhì nguồn):
* Số Cực tiểu: (-frac1lambda -frac12
tuyệt (-frac1lambda
Vị trí của các điểm rất tiểu giao thoa khẳng định bởi: (d_1=k.fraclambda 2+fracAB2+fraclambda 4) (thay những giá trị của k vào).
=> Số cực to giao thoa thông qua số cực tè giao bôi + 1.
c. Số điểm (đường) xê dịch cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N thỏa mãn nhu cầu :
(Delta d_Mleq (d_1-d_2)=(Delta varphi _M-Delta varphi )fraclambda 2pi leq Delta d_N) (3)
( nhị điểm M, N biện pháp hai nguồn theo thứ tự là d1M, d2M, d1N, d2N. )
Ta đặt ∆dM= d1M - d2M ; ∆dN = d1N - d2N, đưa sử: ∆dM N
Với số quý giá nguyên của k vừa lòng biểu thức trên là số điểm (đường) cần tìm thân hai điểm M với N.
Chú ý: Trong cách làm (3) Nếu M hoặc N trùng với nguồn thì không dủng lốt BẰNG
(chỉ cần sử dụng dấu
d.Tìm số con đường dao động cực đại và không xấp xỉ giữa nhị điểm M, N bất kỳ
Hai điểm M, N biện pháp hai nguồn theo lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N.
Đặt ∆dM = d1M - d2M ; ∆dN = d1N - d2N với giả sử ∆dM N.
+ hai nguồn dao động cùng pha:
* rất đại: ∆dM N
* rất tiểu: ∆dM N
+ nhị nguồn xấp xỉ ngược pha:
* rất đại: ∆dM N
* cực tiểu: ∆dM N
Số cực hiếm nguyên của k thoả mãn những biểu thức bên trên là số đường cần tìm.
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài toán 1. Bài toán xác định số cực to - cực tiểu
Cực đại cực tiểu bên trên đoạn S1S2 (trên đường nối hai nguồn)
Max: (-frac1lambda leq kleq frac1lambda ) Min: (-frac1lambda -frac12leq kleq frac1lambda -frac12)
(N_max=2left < fracllambda ight >+1) (N_min=2left < fracllambda +frac12 ight >)
Ví dụ 1: Trong phân tích giao thoa sóng trên mặt nước nhị nguồn phối hợp A, B phương pháp nhau 12,5cm xấp xỉ cùng pha với tần số 10Hz. Tốc độ truyền sóng cùng bề mặt nước là 20cm/s. Tính số đường dao động cực đại, cực tiểu xung quanh nước là:
Hướng dẫn: cực đại: (-frac1lambda leq kleq frac1lambda ) trong đó: l = 12,5 cm và (lambda =fracvf=frac2010) = 2 cm
cầm cố vào: => (-frac12,52leq kleq frac12,52Leftrightarrow -6,25leq kleq 6,25Rightarrow) Có 13 quý hiếm của k nên tất cả 13 đường
Cực tiểu làm tương tự....
Bài toán 2. Bài toán đường trung trực
mang lại 2 mối cung cấp sóng S1; S2 giống như nhau cùng dao động điều hòa cùng với phương trình: u1 = u2 = U0cos(ωt). Call I là dao điểm của mặt đường trung trực và hai mối cung cấp S1; S2. Trên đường trung trực ta lựa chọn lấy điểm M làm sao cho M xấp xỉ cùng pha với hai nguồn với gần I nhất.
a. Hãy viết phương trình xấp xỉ tại M
b. Xác định IM
c. Gọi C là điểm bất kỳ nằm trê tuyến phố trung trực của hai nguồn. Xác minh trên đoạn CI bao gồm bao nhiêu điểm xấp xỉ cùng trộn với hai nguồn.
d. Hotline N là điểm ngẫu nhiên nằm trên phố trung trực của nhì nguồn. Xác minh trên đoạn NI tất cả bao nhiêu điểm giao động ngược pha với hai nguồn.
Bài toán 3. Bài xích toán xác minh biên độ giao trét sóng lúc độ lệch pha khác 0
Tại vị trí M bất kỳ. AM = |2U0cos< (-fracDelta varphi 2+fracpi (d_2-d_1)lambda ) >|
tại trung điểm của S1S2: AM = |2.Uo cos( (-fracDelta varphi 2) )|
nhì nguồn thuộc pha: AM = 2U0
nhì nguồn ngược pha: AM = 0
nhị nguồn vuông pha: AM = U0(sqrt2)
nhị nguồn lệch sóng (fracpi 3): AM = U0(sqrt3)
Ví dụ 3: Thực hiện thí nghiệm giao trét sóng cơ xung quanh nước với nhị nguồn thuộc pha có tần số 10 Hz, gia tốc truyền sóng cùng bề mặt nước là v = 50 cm/s. Hỏi tại vị trí M giải pháp nguồn 1 một đoạn d1 = 17,5 centimet và giải pháp nguồn 2 một đoạn d2 = 25 cm, là điểm cực to hay rất tiểu, cực đại hay rất tiểu số mấy?
Hướng dẫn: Ta có: d2 - d1 = 25 - 17,5 = 7,5cm cùng (lambda =fracvf=frac5010)= 5 cm. Vì ∆d = 1,5.λ => k = 1
=> Nằm trên phố cực tiểu số 2.
Ví dụ 4: Thực hiện nay thí nghiệm giao bôi sóng cơ cùng bề mặt nước với hai nguồn thuộc pha có tần số là 10 Hz. M là một trong những điểm cực to có khoảng cách đến nguồn một là d1 = 25 cm và cách nguồn 2 là d2 = 35 cm. Biết thân M và mặt đường trung trực còn có 1 cực đại nữa. Xác minh vận tốc truyền sóng xung quanh nước?
Vì thân M và con đường trung trực còn 1 đường cực đại nữa, cần M vị trí đường cực to thứ 2 Þ k = 2. Ta có: ∆dM = d2 - d1 = 35 - 25 = 2.λ
=> λ= 5 cm => v = λ.f = 5.10 = 50 cm
C. MỘT SỐ CÂU HỎI vào ĐỀ THI ĐẠI HỌC
Câu 1 (ĐH 2013): Trong một thí nghiệm về giao bôi sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao rượu cồn cùng pha để ở hai điểm A với B cách nhau 16cm. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3cm. Bên trên đoạn AB, số điểm mà tại đó phần tử nước xấp xỉ với biên độ cực lớn là:
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12.
Câu 2 (ĐH 2014): Trong một thử nghiệm giao quẹt sóng nước, nhì nguồn S1 và S2 biện pháp nhau 16cm, xấp xỉ theo phương vuông góc với khía cạnh nước, thuộc biên độ, cùng pha, cùng tần số 80Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s. Ở khía cạnh nước, điện thoại tư vấn d là mặt đường trung trực của đoạn S1S2. Trên d, điểm M ở bí quyết S1 10cm; điểm N giao động cùng pha với M cùng gần M tốt nhất sẽ cách M một đoạn có giá trị gần cực hiếm nào nhất sau đây?
A. 7,8mm B. 6,8mm C.
Xem thêm: Tổng Hợp Công Thức Tính Lãi Suất Kép Toán 12 (Đầy Đủ Nhất), Công Thức Tính Lãi Suất
9,8mm D. 8.8mm
Tải về
Luyện bài tập trắc nghiệm môn trang bị lý lớp 12 - xem ngay