Bài 8. Giao thoa sóng

Môn : Vật lý
Lớp : 12A11
Giáo viên: Nguyễn Thị Thắm
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ
Kiểm tra bài cũ
Phương trình sóng tại nguồn O có dạng

Hãy viết phương trình sóng tại một điểm M trên phương truyền sóng cách nguồn O một khoảng bằng d?
Phương trình sóng tại M có dạng
Tại sao nói phương trình trên là một hàm
vừa tuần hoàn theo thời gian
vừa tuần hoàn theo không gian?
Dụng cụ:
+Cần rung có gắn hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau vài cm
+Chậu nước
Hiện tượng:
Trên mặt nước xuất hiện những gợn sóng ổn định hình các đường
hypebol có tiêu điểm S1,S2
Tiết 14. Bài 8: GIAO THOA SÓNG
I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
Thí nghiệm
Tiến hành:
Cho cần rung dao động
S1
S2
Tiết 14. Bài 8: GIAO THOA SÓNG
I. HIÊN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
1.Thí nghiệm:
2. Giải thích:
Vân giao thoa
Thế nào là hiện tượng giao thoa
của hai sóng?
Hiện tượng hai sóng gặp nhau
tạo nên các gợn sóng ổn định
gọi là hiện tượng giao thoa
của hai sóng
Vân giao thoa
Tiết 14. Bài 8: GIAO THOA SÓNG
Có nhận xét gì về dao động của phần tử tại M? (chu kì, biên độ)
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Dao động của phần tử tại M là dao động điều hòa cùng chu kỳ
(tần số) với 2 nguồn và có biên độ:
Với 2 nguồn cho trước,
biên độ dao động của phần tử
tại M phụ thuộc yếu tố nào?
Tùy thuộc vào hiệu đường đi d2- d1 mà khi 2 sóng đến gặp nhau
tại M có thể luôn luôn tăng cường nhau làm cho phần tử tại M
dao động mạnh lên, hoặc triệt tiêu nhau làm cho phần tử tại M
đứng yên.
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vị trí các cực đại giao thoa
Điểm cực đại giao thoa là những điểm dao động với biên độ cực đại:
AMmax= 2A
Do đó:
=> Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại là những điểm mà
hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên
lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực đại
Vân giao thoa cực đại ứng với k = 0
có đặc điểm gì?
+Đường cực đại ứng với k = 0
( cực đại trung tâm) trùng với
đường trung trực của S1S2
nhận làm trục đối xứng của
họ hypebol


+ Số giá trị nguyên của k là số vân
giao thoa cực đại trên S1S2,
Phụ thuộc khoảng cách S1S2
và bước sóng
Chú ý:
+Trên S1S2, khoảng cách giữa các vân cực đại
bằng
b)Vị trí các cực tiểu giao thoa
Điểm cực tiểu giao thoa là các điểm đứng yên:
AMmin= 0
Do đó:
=> Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm mà
hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa
nguyên lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực tiểu
Vân giao thoa
Các vân cực tiểu giao thoa nằm xen kẽ các vân cực đại giao thoa,
đối xứng nhau qua cực đại trung tâm
Vân cực đại thứ 2
Vân cực tiểu thứ 2
Vân cực đại trung tâm
III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP
Hai nguồn sóng phải là hai nguồn kết hợp:
+ Dao động cùng phương, cùng tần số
+ Hiệu số pha không đổi theo thời gian
Điều kiện giao thoa:
Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp
Chú ý:
Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng,
Mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa.
Ngược lại, quá trình vật lí nào gây ra được hiện tượng giao thoa
cũng tất yếu là một quá trình sóng
(?) các công thức (8.2) và (8.3) chỉ đúng trong trường hợp nào?
VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng:
Giao nhau của hai sóng tại một điểm của môi trường
Tổng hợp của hai dao động
Tạo thành các gợn lồi lõm
Hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường
nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau
Câu 2: hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động có:
Cùng biên độ
Cùng tần số
Cùng pha ban đầu
Cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha không đổi
Câu 3: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A,B dao động với tần số f = 15Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách A,B những khoảng tương ứng d1=16cm, d2=20cm sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và trung trực của AB có 2 dãy cực đại. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. 17cm/s B. 15cm/s C. 24cm/s D. 20cm/s
Vị trí điểm M thỏa mãn:
Theo gt => M nằm trên vân cực tiểu thứ 3
k = 2
20 – 16 = 2,5
= 1,6 cm
v = .f = 24cm