Mô tả:
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12
BÀI 8
GIAO THOA SÓNG
Đặt vấn đề:
Nếu trên mặt nước có 2 nguồn sóng lan
truyền, trong vùng gặp nhau của 2 sóng sẽ
xảy ra hiện tượng gì?
Nếu xét dao động của một phần tử môi
trường trong vùng gặp nhau của 2 sóng
thì phần tử này sẽ dao động như thế nào?
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
1. Thí nghiệm:
Quan sát mô phỏng 1:
Sau một thời gian ngắn, các em thấy trên
mặt nước xuất hiện hình ảnh như thế nào ?
Kết quả TN : Sau một thời gian ngắn, trên
mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn
định dạng đường hypebol (tiêu điểm S1,
S2).
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
2. Giải thích hiện tượng:
Trong miền gặp nhau của 2 sóng, có
những điểm dao động như thế nào?
Một số điểm đứng yên, có những điểm dao
động rất mạnh.
Sở dĩ xuất hiện các điểm đứng yên là vì
sao?
Những điểm mà 2 sóng gặp nhau triệt tiêu
nhau.
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
2. Giải thích hiện tượng:
Sở dĩ xuất hiện các điểm dao động rất
mạnh là vì sao ?
Những điểm mà 2 sóng gặp nhau, ở đó
tăng cường lẫn nhau.
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
2. Giải thích hiện tượng:
Trong
mi
ề
n
2
s
ó
ng
g
ặ
p
nhau,
c
ó
:
Như vậy, trong miền gặp nhau của 2
Nh
ng đxu
iểấmt dao
ộngững
r ất đ
miạểnh
sóững
hiệnđnh
m do
có 2đặsócng
gặp nhau tăng cường lẫn nhau.
trưng như thế nào ?
Những điểm đứng yên do 2 sóng gặp nhau
triệt tiêu lẫn nhau.
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
2. Giải thích hiện tượng:
Giao
ợnggiao
:
Hiện tthoa
ượngcủtraê2n sgóọng
i làlàhihi
ệnệntưtợưng
2củsaóng
gặpsnhau
ên cthoa
ác gợlnà shióệng
2 thoa
óng, vtạậoy ngiao
n ổn
đtưịnh
ợng như thế nào?
Các gợn sóng có hình hypebol gọi là vân
giao thoa
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
II. Cực đại và cực tiểu
Phần tử M của môi trường nhận được mấy
sóng truyền đến?
M nhận được 2 sóng truyền đến.
Dao động của M là tổng hợp của những
sóng nào?
Dao động của M là sự tổng hợp của 2 dao
động thành phần do 2 sóng truyền đến.
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
M
Theo hình 8.4: SGK
d1
S1
d2
S2
Điểm M thuộc vùng giao thoa, d1 = S1M;
d2 = S2M.
(d1, d2: đường đi của mỗi sóng đến M, ta
xét dao động của M)
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
Chọn mốc thời gian phù hợp để phương
trình dao động của 2 nguồn:
us1 = us2 = Acos(2πt/T)
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
us1 = us2 = Acos(2πt/T)
Phương trình sóng truyền từ S1 đến M:
u1M = Acos(2πt/T)(t – d1/v)
= Acos2π(t/T– d1/λ)
Phương trình sóng truyền từ S2 đến M:
u2M = Acos(2πt/T)(t – d2/v)
= Acos2π(t/T– d2/λ)
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
Dao động tại M là tổng hợp của 2 dao động
do 2 sóng từ S1, S2 truyền đến:
t d1
t d2
uM u1 u2 A cos2 cos2
T
T
Biến đổi tổng 2 côsin thành tích, ta có:
d 2 d1
t d 2 d1
cos 2
uM = 2Acos
2
T
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
d 2 d1
t d 2 d1
cos 2
uM = 2Acos
2
T
Nhận xét gì về phương trình dao động tổng
hợp tại M?
Dạng côsin, vậy dao động tổng hợp của phần
tử M cũng là dao động điều hoà, cùng chu kỳ
với 2 nguồn.
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
d 2 d1
t d 2 d1
cos 2
uM = 2Acos
2
T
Xác định biên độ của dao động tổng hợp?
Dao động của phần tử tại M là dao động điều
hoà cùng chu kỳ với 2 nguồn, có biên độ:
AM =
d 2 d1
2 A cos
( 8.1)
Hoạt động 2. Xác định cực đại và cực tiểu giao thoa
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa.
Biên độ tổng hợp:
AM =
d 2 d1
2 A cos
Xác định điều kiện để biên độ tổng hợp
AM đạt giá trị cực đại và cực tiểu?
2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vị trí cực đại giao thoa:
(điểm dao động với biên độ cực đại)
d 2 d1
cos
Hay
= 1;
d 2 d1
cos
d 2 d1
= kπ ;
d2 – d1 = k λ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.2)
= ±1
2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vị trí cực đại giao thoa:
d2 – d1 = k λ; (k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.2)
Những điểm có biên độ dao động lớn nhất
thì phải thoả điều kiện gì?
Hiệu đường đi của 2 sóng từ nguồn truyền
tới bằng một số nguyên lần bước sóng λ.
2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
b) Vị trí cực tiểu giao thoa:
là những điểm đứng yên
d 2 d1
cos
= 0;
d 2 d1
= kπ + π/2
d2 – d1 = (k + ½)λ ;
(k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.3)
2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
b) Vị trí cực tiểu giao thoa:
d2 – d1 = (k + ½) λ ;
(k = 0, ± 1, ± 2,…) (8.3)
Những điểm có biên độ dao động nhỏ nhất
(đứng yên) khi thoả điều kiện gì?
Hiệu đường đi của 2 sóng từ nguồn truyền
tới bằng một số bán nguyên lần bước sóng
λ.
Hoạt động 3. Tìm hiểu điều kiện giao thoa
III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp.
Đ
iều kisệánt lgiao
Quan
ại môthoa
phỏ:ng sóng nước (thay
Hai
phồản)
i là 2 nguồn kết
đổi ngu
tần sồốn cph
ủaátmsộótng
ngu
hợp tức là cùng chu kỳ (tần số ), cùng
phương dao động và hiệu số pha không
Muốn có hiện tượng giao thoa thì 2
đổi theo thời gian.
nguồn phát sóng phải có đặc điểm gì ?
Sóng kết hợp là sóng do 2 nguồn kết hợp
phát ra.
Quá trình vật lý nào gây ra hiện tượng giao thoa
thì đó là một quá trình sóng.
- Xem thêm -