Giao thoa sóng - Biện soạn : Đào Nguyên Khánh

Ủng hộ nhé https://shorten.asia/XCfbbxKGKhái niệm về nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Nguồn kết hợp:Hai nguồn A, B được gọi là nguồn kết hợp nếu chúng có cùng tần số và độ lệch pha không đổi (hay cùng pha).Sóng kết hợp:Hai sóng kết hợp là hai sóng được phát ra từ các nguồn kết hợp.Khái niệm giao thoa sóng:Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp mà cho trên phương truyền sóng những điểm dao độngvới biên độ cực đại hoặc những điểm dao động với biên độ cực tiểu (những điểm dao động với biên độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giao thoa sóng - Biện soạn : Đào Nguyên KhánhBiện soạn : Đào Nguyên Khánh Đại Học Hàng HảiGiao thoa sóng1. Khái niệm về nguồn kết hợp, sóng kết hợpa. Nguồn kết hợp:- Hai nguồn A, B được gọi là nguồn kết hợp nếu chúng có cùng tần số và độ lệch pha không đổi (hay cùng pha).b. Sóng kết hợp:- Hai sóng kết hợp là hai sóng được phát ra từ các nguồn kết hợp.2. Khái niệm giao thoa sóngGiao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp mà cho trên phương truyền sóng những điểm dao độngvới biên độ cực đại hoặc những điểm dao động với biên độ cực tiểu (những điểm dao động với biên độ bằng 0 hoặckhông dao động).* Chú ý:Ngoài khái niệm như trên thì ta còn có thể nói sự giao thoa sóng chính là sự tổng hợp của hai dao động điều hòa.3. Lý thuyết giao thoaGiả sử có hai nguồn sóng kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động với cùng biên độ, cùng tần số với phương trìnhtương ứng là: ; .Xét một điểm M cách các nguồn A, B các khoảng cách tương ứng là d1 và d2 như hình vẽ.Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là:Do sóng truyền từ các nguồn là sóng kết hợp nên tại M có sự giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn.Khi đó phương trình dao động tổng hợp tại M là:Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là:Ta xét một số trường hợp thường gặp:Trường hợp 1: , (Hai nguồn dao động cùng pha)Khi đó phương trình dao động của hai nguồn là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là:Phương trình dao động tổng hợp tại M là:Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là:Biện soạn : Đào Nguyên Khánh Đại Học Hàng Hải* Nhận xét:- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là:- Biên độ dao động tổng hợp tại M là:• Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại,• Biên độ dao động tổng hợp cực tiểu (bị triệt tiêu) khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ bị triệt tiêu,Trường hợp 2: , (Hai nguồn dao động ngược pha)Khi đó phương trình dao động của hai nguồn là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là:Phương trình dao động tổng hợp tại M là:Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là* Nhận xét:- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là:- Biên độ dao động tổng hợp tại M là:• Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại, AM.max =2A• Biên độ dao động tổng hợp cực tiểu (bị triệt tiêu) khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ bị triệt tiêu, AM.min = 0Trường hợp 3: , (Hai nguồn dao động ngược pha)Biện soạn : Đào Nguyên Khánh Đại Học Hàng HảiKhi đó phương trình dao động của hai nguồn là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là:Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là:Phương trình dao động tổng hợp tại M là:Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là:* Nhận xét:- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là:- Biên độ dao động tổng hợp tại M là:• Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại, AM.max =2A• Biên độ dao động tổng hợp cực tiểu (bị triệt tiêu) khi:Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ bị triệt tiêu, AM.min = 0* KẾT LUẬN:• Nếu hai nguồn cùng pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 - d1 = kλ, biên độ triệt tiêu khi:• Nếu hai nguồn ngược pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 - d1 = kλ, biên độ triệt tiêu khi:• Quỹ tích các điểm dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu là đường cong Hypebol nhận A, B làm các tiêu điểm. Cácđường Hypebol được gọi chung là vân giao thoa cực đại hoặc cực tiểu.Khi d2 - d1 = kλ, k = 0 là đường trung trực của AB, k = ±1; k = ± 2…là các vân cực đại bậc 1, bậc 2…Khi , k = 0 và k = –1 là các vân bậc 1, k = 1 và k = –2 là các vân bậc 1...(Hình vẽ minh họa)Biện soạn : Đào Nguyên Khánh Đại Học Hàng Hải4. Ứng dụng của giao thoa sónga. Ứng dụng 1:- Xác định đối tượng đang xét có bản chất sóng hay khôngb. Ứng dụng 2: (Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu trên đoạn AB)* Trường hợp 1: Hai nguồn dao động cùng pha• Tìm số ...