Chuyên đề Vật lý 12: Giao thoa sóng – Nhiễu xạ sóng

Với chuyên đề luyện thi Đại học Vật lý 12 giao thoa sóng và nhiễu xạ sóng này sẽ giúp các bạn học sinh ôn tập củng cố lại kiến thức và kỹ năng giải bài tập để chuẩn bị cho kỳ thi tuyển sinh Đại học sắp tới đạt được kết quả mong muốn. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề Vật lý 12: Giao thoa sóng – Nhiễu xạ sóng CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC CHỦ ĐỀ 12 GIAO THOA SÓNG – NHIỄU XẠ SÓNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa : là sự tổng hợp của hai sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng đượctăng cường hay bị giảm bớt. 2. Sóng kết hợp : Do hai nguồn kết hợp tạo ra. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng pha, cùng tần số vàcó hiệu số pha không đổi theo thời gian. 3. Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2 Phương trình sóng tại 2 nguồn: u1 = Acos2  ft+ 1 và u2 = Acos2  ft+ 2 Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: d1 d u1M = Acos2  ft− 2  + 1 và u2 M = Acos2  ft− 2  2 2 +   Phương trình giao thoa sóng tại M:  d − d 2 ∆   d1+ d 2 +  2 uM = u1M + u2 M= 2Ac os 1 +  c os 2 −ft  +   1   2  2    d − d 2 ∆  Biên độ dao động tại M: AM = 2 A cos   1 +  với ∆= −  2   2  1 l ∆ l ∆Chú ý: * Số cực đại: − + < CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC  • Cực đại: ∆dM < 2k + 1 < ∆dN 2 • Cực tiểu: ∆dM < kλ < ∆dN Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.4. Nhiễu xạ sóng : Hiện tượng khi sóng gặp vật cản thì lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vậtcản gọi là sự nhiễu xạ của sóng.IV. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI1. Sóng cơ họcDạng 1: Viết phương trình sóng. Độ lệch pha 2d + Nếu phương trình sóng tại O là u 0 = A cos(t +  thì phương trình sóng tại M là u M = A cos(t +   . Dấu (– n ếu sóng truyền từ O tới M, dấu (+ nếu sóng truyền từ M tới O. 2d + Độ lệch pha giữa 2 điểm nằm trên phương truyền sóng cách nhau khoảng d là ∆ =  - Nếu 2 dao động cùng pha thì ∆ = 2k - Nếu 2 dao động ngược pha thì ∆ = 2k + 1 Dạng 2: Tính bước sóng, vận tốc truyền sóng, vận tốc dao động v + Bước sóng  = vT = f + Khoảng cách giữa n gợn sóng liên tiếp nhau (1 nguồn l à n - 1  + Vận tốc dao động u = −A sin(t + Dạng 3: Tính biên độ dao động tai M trên phương truyền sóng D 2 + Năng lượng sóng tại nguồn O và tại M là: W0 = kA0 , WM = kAM , với k = 2 2 là hệ số tỉ lệ, D khối lượng 2riêng môi trường truyền sóng + Sóng truyền trên mặt nước: năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng. Gọi W năng lượng sóng W W rAcung cấp bởi nguồn dao động trong 1s. Ta có kAA = 2 , kAM = 2 , ⇒ AM = AA 2 rA 2 rM rM + Sóng truyền trong không gian (sóng âm: năng lượng sóng giảm tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng. W W rTa có kAA = 2 , kAM = 2 , ⇒ AM = AA A 2 4 rA 2 4rM rM2. Giao thoa sóng cơDạng 1: Tìm số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng nối 2 nguồn kết hợp S1 S 2 = l * Nếu 2 nguồn lệch pha nhau ∆ : −l∆ l ∆ + Số cực đại − ≤k≤ −  2  2 − l ∆ 1 l ∆ 1 + Số cực tiểu − − ≤k≤ − −  2 2  2 2Dạng 2: Tìm số đường hyperbol trong khoảng CD của hình giới hạn  + Tính d1, d2 + Nếu C dao động với biên độ cực đại: d1 – d2 = kλ c ực tiểu d1 – d2 = 2k + 1 ...