Bài 8. Giao thoa sóng

Giáo viên : BÙI THỊ THẮM
Lớp học:12C
Kiểm tra bài cũ
Bài giảng mới
Củng cố
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
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
1. Sự giao thoa của hai sóng mặt nước
a. Dự đoán hiện tượng.
Giả sử có hai nguồn S1, S2 dao động cùng biên độ và cùng tần số
Nguồn S1 dao động theo phương trình:




Nguồn S2 dao động theo phương trình:

I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
S1
d1
M
d2
S2
Sóng từ S1 truyền đến M có dạng:
Phương trình sóng tại M có dạng:
Sóng từ S2 truyền đến M có dạng:
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Với
là độ lệch pha giữa hai nguồn
Biên độ dao động tại điểm M có dạng:
TH1: Hai nguồn đồng pha
* M dao động với biên độ cực đại khi:
Khi đó
* M dao động với biên độ cực tiểu khi:
Khi đó
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
TH1: Hai nguồn ngược pha
* M dao động với biên độ cực đại khi:
Khi đó
* M dao động với biên độ cực tiểu khi:
Khi đó
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Tóm lại:
TH1: Hai nguồn đồng pha
AM max=2A khi:
AM min =0 khi:
TH1: Hai nguồn ngược pha
AM max=2A khi:
AM min =0 khi:
Với mỗi giá trị k xác định hiệu đường đi từ M đến hai nguồn là một số cố định.Vậy với mỗi giá trị k xác định quỹ tích các điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu là đường gì?
k=-1
k=0
k=1
k=2
k=-2
k=0
k=-1
k=1
k=-2
S1
S2
* Những đường cong
dao động với biên
độ cực đại ( 2 sóng
gặp nhau tăn cường
lẫn nhau)
* Những đường cong
dao động với biên độ
cực tiểu đứng yên ( 2
sóng gặp nhau triệt
tiêu lẫn nhau)
* Các gợn sóng có
hình các đường
hypebol gọi là các
vân giao thoa.
C1: Những điểm nào biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau?
Tăng cường lẫn nhau?
Tăng cường
Triệt tiêu
Vân giao thoa
Giải thích
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Hình ảnh vân giao thoa sóng nước
b. Thí nghiệm kiểm tra.
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Bộ thí nghiệm về sóng trên mặt nước
Bộ thí nghiệm gồm có:
- Giá thí nghiệm
- Gương phẳng
- Bộ rung
- Cần tạo sóng
- Nguồn sáng
- Biến thế nguồn
- Dây nối
Tiến hành: Cho cần rung dao động(liên kết với video đính kèm)
Dụng cụ: Cần rung có gắn hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau vài cm, chậu nước
Kết quả: trên mặt nước có những gợn sóng ổn định hình các đường hypebol có tiêu điểm S1, S2
Hình ảnh giao thoa sóng nước
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
* Hai nguồn dao động có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp.
?Hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo ra gọi là hai sóng kết hợp.
Kết luận:
Hiện tượng hai sóng kết hợp , khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn hoặc tăng cường nhau, hoặc làm yếu nhau được gọi là sự giao thoa sóng.
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
II.ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ HIỆN TƯỢNG GIAO THOA
Nếu độ lệch pha giữa hai nguồn Δφ thay đổi thì hiệu đường đi ứng với mỗi giá trị có còn cố định hay không?
Vậy quỹ tích các điểm dao động cực đại có còn là đường hyperbol hay không và ta có quan sát được các vân giao thoa nữa không?
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có :
+cùng tần số
+cùng phuong dao dong
+độ lệch pha không đổi
Vậy điều kiện để có hiện tượng giao thoa sóng xảy ra là gì?
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
III.ỨNG DỤNG
Giải thích các quá trình sóng, ở đâu có giao thoa thì ở đấy có sóng
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là sự nhiễu xạ của sóng.
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
4.Sự nhiễu xạ:
Nguồn sóng
Sóng nhiễu xạ qua khe hẹp
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
1.Điều kiện giao thoa
Là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có :
+cùng tần số
+cùng biên độ
+độ lệch pha không đổi
CỦNG CỐ
A.Lý thuyết
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
Kiến thức cần nhớ:
2.Vị trí điểm dao động vơi biên độ cực đại cực tiểu
TH1: Hai nguồn đồng pha
AM max=2A khi:
AM min =0 khi:
TH1: Hai nguồn ngược pha
AM max=2A khi:
AM min =0 khi:
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
3.Nhiễu xạ
Hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là sự nhiễu xạ của sóng.
I.SỰ GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
a.Dự đoán hiện tượng
b.Thí nghiệm kiểm tra
II.ĐIỀU KIỆN GIAO THOA
III.ỨNG DỤNG
IV.SỰ NHIỄU XẠ CỦA SÓNG
B.Bài tập
1.Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động có:
A. cùng tần số.
B. cùng pha.
C. cùng tần số, cùng pha hay độ lệch pha không đổi theo thời gian.
D. cùng tần số, cùng pha và cùng biện dộ.
2. Hiện tượng giao thoa là hiện tượng
A. Giao của hai sóng tại một điểm của môi trường
B. Tổng hợp 2 dao động
C. Tạo thành các gợn lồi, lõm
D. Hai sóng gặp nhau có những điểm chúng luôn
tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn
triệt tiêu nhau
Câu 3: Chọn câu đúng: Hai sóng phát ra từ hai nguồn đồng bộ. Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng:
Một bội số của bước sóng
Một bội số lẻ của nửa bước sóng
Một số nguyên lần nửa bước sóng
Một số nửa nguyên lần bước sóng
Bài 1. Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp S1, S2 dao động với tần số 20Hz. Tại điểm M cách S1 25cm và cách S2 20,5cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực có 2 cực đại. Tính tốc độ truyền sóng.
Bài tập
Giải
M nằm trên cực đại nên
Giữa M và đường trung trực có 2 cực đại nên
M nằm trên
cực đại thứ
0
3
3
Bài 2. Hai nguồn sóng S1, S2 dao d?ng c�ng pha, c�ng phát ra song có tần số f = 40Hz, tốc độ truyền pha là 2m/s. Cho S1S2 = 12cm. Tính số gợn lồi quan sát được.
Bài 4. Tại hai nguồn S1, S2 trên mặt nước có 2 nguồn kết hợp với phương trình u1 = u2 = 5cos(50?t)(mm). Tốc độ truyền sóng là v = 0,25m/s. Viết phương trình dao động tổng hợp tại điểm M trên mặt nước cách S1, S2 lần lượt là d1 = 8,75cm và d2 = 5cm.
Ta có:
mà:
Thay vào: