Học tốt Vật lí 12, bài 8: Giao thoa sóng

Thứ sáu - 09/08/2019 09:21

Hệ thống kiến thức lí thuyết cơ bản cần nhớ, hướng dẫn trả lời câu hỏi sách giáo khoa và giải bài tập Vật lí 12, bài 8: Giao thoa sóng

A. Kiến thức cơ bản
1. Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
2. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có
hiệu số pha không đổi theo thời gian.
- Hai sóng kết hợp được tạo ra từ hai nguồn kết hợp.
3. Phương sóng tổng hợp tại M trong vùng giao thoa
- M là một điểm trên mặt nước, cách nguồn S₁, S₂ lần lượt những đoạn d₁= S₁M, d₂ = S₂M
- Giả sử phương trình sóng tại nguồn S₁, S₂ là u = Acos2π

;
- Phương trình sóng tại M do S₁ truyền đến u₁= Acos2π

- Phương trình sóng tại M do S₂ truyền đến u₂= Acos2π

Phương trình sóng tổng hợp tại M: u_M= u₁ + u₂
hoc tot vat ly 12 bai 8

U_M = 2Acos

cos2π

với A_m= 2A

là biên độ dao động tại M
a. Vị trí các cực đại giao thoa:
Những điểm dao động với biên độ cực đại: có hiệu đường đi của 2 sóng từ - nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng λ.
d₂ – d₁ = kλ (k = 0, ±1, ±2 ...)
b. Vị trí các cực tiểu giao thoa:
Những điểm đứng yên: có hiệu đường đi của 2 sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần bước sóng λ.
d₂ – d₁ = (k +

)λ (k = 0, ±1, ±2 ...)
c) Hiệu số pha giữa hai sóng tại M: Δφ = φ₂ – φ₁= 2π

với δ = d₂ – d₁: hiệu đường đi của hai sóng.

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 12 BÀI 8
C1. Những điểm nào trên Hình 8.3 biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường nhau?
Trả lời:
Trên hình 8.3, các vòng tròn nét liền biểu diễn các gợn lồi, các vòng tròn nét đứt biểu diễn các gợn lõm.
Chỗ gợn lồi gặp gợn lồi hay gợn lõm gặp gợn lõm là những điểm dao động biên độ cực đại (tăng cường nhau).
Chỗ ở đó gợn lồi gặp gợn lõm thì dao động có biên độ cực tiểu (triệt tiêu nhau).

C2. Các công thức (8.2) và (8.3) chỉ đúng trong trường hợp nào?
Trả lời:
Công thức (8.2): d₂ – d₁ = kλ (k = 0, ±1, ±2 ...) đúng cho trường hợp vị trí các cực đại giao thoa.
d₂ – d₁ = (k +

)λ (k = 0, ±1, ±2 ...) đúng cho trường hợp vị trí các cực tiểu giao thoa.

C. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 12 BÀI 8 TRANG 40
1. Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì?
Trả lời:
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau; có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.

2. Nêu công thức xác định vị trí các cực đại giao thoa.
Trả lời:
Công thức vị trí các cực đại giao thoa: d₂ – d₁ = kλ (k = 0, ±1, ±2 ...)

3. Nêu công thức xác định vị trí các cực tiểu giao thoa.
Trả lời:
Công thức vị trí các cực tiểu giao thoa: d₂ – d₁ = (k +

)λ (k = 0, ±1, ±2 ...)

4. Nêu điều kiện giao thoa.
Trả lời:
Điều kiện giao thoa là hai nguồn sóng phải:
Dao động cùng phương, cùng tần số.
Có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

5. Chọn câu đúng.
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng
A. Giao nhau của hai sóng tại một điểm của môi trường.
B. Tổng hợp của hai dao động.
C. Tạo thành các gợn lồi, lõm.
D. hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn luôn tăng cường nhau, có những diễm chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Trả lời:
Chọn đáp án D.
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.

6. Chọn câu đúng.
Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có
A. Cùng biên độ.
B. Cùng tần số.
C. Cùng pha ban đầu.
D. Cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Trả lời:
Chọn đáp án D.
Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng tần số và hiệu số pha không thay đổi theo thời gian.

7. 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 các đỉnh hai hyperbol cùng loại liên tiếp trên Hình 8.2.
Giải:

Khoảng cách giữa hai hyperbol cùng loại bằng nửa bước sóng:
Ta có: x =

=> x =

= 0,625 cm

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

Khoảng cách giữa hai hyperbol cùng loại bằng nửa bước sóng
Ta có: x =