Tài liệu Bài giảng giao thoa sóng vật lý 12

  • Số trang: 26 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 145 |
  • Lượt tải: 0
thuvientrithuc1102

Đã đăng 15893 tài liệu

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 -