Giao thoa sóng cơ

Tài liệu tham khảo Giao thoa sóng cơ giúp các bạn luyện thi đại học
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giao thoa sóng cơSóng c h c Ch III. Giao thoa sóng c CH III. GIAO THOA SÓNG CA. TÓM T T KI N TH C C B N1. Hi n t ng giao thoa c a hai sóng trên m t n c Dùng m t thanh thép àn h i L có m t u c g n m t o n dây kim lo i c ng hình ch U,hai u nhánh ch U có g n hai qu c u nh S1 và S2, u còn l i c a thanh thép L cg nv ic nrung c a m t máy rung. B trí sao cho hai qu c u nh S1 và S2 ch m nh vào m t n c t ng ir ng c a m t khay n c. B t máy rung cho thanh thép Lrung nh , hai qu c u dao ng cùng t n s , cùng Lph ng, cùng pha, cùng biên , t o ra hai sóng cùngt n s , cùng b c sóng. Sóng do hai qu c u S1 và S2 t ora lan truy n trên m t n c và an tr n vào nhau. Quan sát trên m t n c, ta th y có m t nhóm nh ng ng cong mà t i ó biên dao ng là c c i vàxen k gi a chúng là m t nhóm nh ng ng cong màt i ó biên dao ng là c c ti u (g n nh b ng 0,ngh a là g n nh không dao ng). Nh ng ng congnày có v trí xác nh trên m t n c (không truy n itrên m t n c) và c g i là vân giao thoa (còn g i là Thí nghi m t o giao thoa sóng n cg n giao thoa hay dãy giao thoa).2. Ngu n k t h p và sóng k t h p Hai ngu n dao ng có cùng t n s và có l!ch Mpha không i theo th i gian c g i là hai ngu n k t d1h p. Hai sóng do hai ngu n k t h p t o ra c g i là d2hai sóng k t h p.3. Lí thuy t v giao thoa S1 S2 Xét m t i m M trên m t n c cách cách S1 o n ng truy n c a sóng t hai S1 M = d1 và cách S2 o n S 2 M = d 2 . ngu n dao ng S1 và S2 n M Ph ng trình dao ng c a S1 và S2 là : 2π u1 = u 2 = A cos(ωt ) = A cos t T Ta coi biên sóng do hai ngu n truy n i là không i. Ph ng trình dao ng t i M do sóng t# S1 truy n n là : 2π 2πd1 u1M = A cos t− T λ Ph ng trình dao ng t i M do sóng t# S2 truy n n là : 2π 2πd 2 u 2 M = A cos t− T λ T i M hai dao ng có l!ch pha là : 2π 2πd 2 2π 2πd1 ∆ϕ = t− − t− T λ T λ 2π hay ∆ϕ = (d1 − d 2 ) (1) λ Dao ng t i M là tng h p c a hai dao ng t# S1 và S2 truy n n: u M = u1M + u 2 MTh y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi Trang 1Sóng c h c Ch III. Giao thoa sóng c Biên dao ng t i M ph$ thu c vào l!ch pha ∆ϕ gi a hai dao ng và có giá tr là : AM = A12 + A2 + 2 A1 A2 cos ∆ϕ 2 2 = A 2 + A 2 + 2 A 2 cos ∆ϕ ∆ϕ hay AM = 2 A cos (2) 2 • Biên dao ng t i M t c c i b ng AM = 2 A n u hai dao ng cùng pha : 2π ∆ϕ = (d1 − d 2 ) = 2kπ , k ∈ Z λ hay d 1 − d 2 = kλ , k = 0, ± 1, ± 2, ± 3, … (3) Nh v y, nh ng i m mà hi u s ng i b ng m t snguyên l n b c sóng thì dao ng t ng h p có biên c c S1 S2 i. T p h p nh ng i m dao ng v i biên c c i là m th các ng hypebol (thu c m t n c) nh n S1 và S2 làm haitiêu i m (bao g m c ng trung tr c thu c m t n c c a o n S1S2 ). Các ng hypebol này c g i là các dãy c c i giao thoa (hay các g n l i giao thoa ho c các vân l i giaothoa). • Biên dao ng t i M t c c ti u b ng AM = 0 n u Hình nh vân giao thoa khi hai dao ng ng c pha : hai sóng n c giao nhau 2π ∆ϕ = (d1 − d 2 ) = (2k + 1)π , k ∈ Z λ 1 hay d1 − d 2 = k + λ , k = 0, ± 1, ± 2, ± 3, … (4) 2 Nh v y, nh ng i m mà hi u s ...