A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

1. Hiện tượng giao thoa 

– Định nghĩa:

Giao thoa là hiện tượng giao nhau của các sóng kết hợp có những chỗ có biên độ cực đại xen kẽ với những chỗ có biên độ cực tiểu.

– Điều kiện để có giao thoa:

* Các sóng phải là sóng kết hợp (có cùng tần số, có hiệu số pha không đối với thời gian).

* Tồn tại miền giao giữa các sóng kết hợp.

2. Lý thuyết về giao thoa

Hai sóng trên xuất phát từ hai điểm A và B và cùng truyền đến M với MA = d1; MB = d2

+ Sóng tại M do A truyền đến có phương trình:

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI

C1. Hãy giải thích hiện tượng tạo thành văn giao thoa trên mặt nước.

Trả lời

Xét một điểm M nằm trên mặt nước cách S1 và S2 lần lượt MS1 = d1; MS2 = d2. Các nguồn S1, S2 dao động theo phương trình:

Vậy tại những điểm mà ở đó hiệu lộ trình (d2 – d1) bằng số nguyên lần bước sóng thì những điểm đó dao động với biên độ cực đại.

C2. Giải thích vì sao hai sóng mặt nước xuất phát từ hai nguồn không kết hợp giao nhau lại không tạo thành văn giao thoa.

Trả lời

Ta có hiệu số Δφ luôn luôn biến đổi nếu hai sóng dùng làm thí nghiệm không phải là hai sóng kết hợp, khi đó ta không thể xác định được những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại và những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực tiểu. Nghĩa là dao động tổng hợp không tạo được các vấn giao thoa.

C. GIẢI BÀI TẬP

B1. Điều kiện để có giao thoa sóng là: 

  1. Hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau. 
  2. Hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi giao nhau. 
  3. Hai sóng có cùng bước sóng giao nhau. 
  4. Hai sóng có cùng biên độ, cùng tốc độ giống nhau.

Giải

 Chọn đáp án B. Điều kiện để có giao thoa sóng là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi giao nhau.

B2. Hai sóng kết hợp là:

  1. Hai sóng chuyển động cùng chiều với cùng tốc độ. 
  2. Hai sóng luôn đi kèm với nhau.
  3. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. 
  4. Hai sóng cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.

Giải

Chọn đáp án C. Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

B3. Khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì:

  1. Sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe. 
  2. Sóng gặp khe bị phản xạ trở lại. 
  3. Sóng truyền qua khe giống như khe là một tâm phát sóng mới. 
  4. Sóng gặp khe sẽ dừng lại.

Giải

Chọn đáp án C. Khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì sóng truyền qua khe giống như khe là một tâm phát sóng mới.

B4. Trong một thí nghiệm tạo vân giao thoa trên mặt nước, người ta dùng hai nguồn dao động đồng pha có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối liền hai tâm dao động là 2mm. Tìm bước sóng và tốc độ truyền sóng.

Giải 

Nguồn website giaibai5s.com

Giải bài tập Vật lí nâng cao – Bài 16: Giao thoa sóng
Đánh giá bài viết