Bài giảng Vật lí 12 - Bài 8: Giao thoa sóng

 BÀI 8:
GIAO THOA SÓNG BÀI 8: GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng giao I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng 
thoa của hai sóng mặt nước:
mặt nước: Tạo hai dao động giống hệt nhau trên mặt nước 
 tại hai điểm S , S cách nhau vài cm, thì hai 
1. Thí nghiệm: 1 2
 sóng gặp nhau đan xen vào nhau. Trong vùng 
2. Giải thích: hai sóng gặp nhau có những đường hypebol 
II. Cực đại và cực mà tại đó biên độ dao động cực đại ( ở đó hai 
tiểu: sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau) xen kẻ với 
1. Dao động của chúng là những đường hypebol mà tại đó mặt 
điểm trong vùng nước không dao động ( ở đó hai sóng gặp nhau 
giao thoa: triệt tiêu nhau), tạo nên những gợn sóng ổn 
 định.
2. Vị trí cực đại 
và cực tiểu: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn 
 sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa sóng . 
III. Điều kiện 
 Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân 
giao thoa. Sóng 
 giao thoa .
kết hợp: BÀI 8: GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng giao 
 t d
thoa của hai sóng u=− A. c os2 (1 )
 1M T 
mặt nước: t d
 u=− A. c os2 (2 )
1. Thí nghiệm: 2M T 
2. Giải thích: 2 
II. Cực đại và cực - Độ lệch pha: = (d2 − d1)
tiểu: 
 không đổi theo thời gian.
1. Dao động của 
điểm trong vùng 
giao thoa: d2 − d1 : hiệu đường đi của hai sóng.
2. Vị trí cực đại 
và cực tiểu:
III. Điều kiện 
giao thoa. Sóng 
kết hợp: k=0
 k=1 k=-1
 d2 −d1 = k
 k=2 k=-2
 S2
 S1
 k=-2
 k=1
 1 
d2 − d1 = k +  k=0 k=-1
 2 BÀI 8: GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước:
 Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có 
 những điểm ở đó chúng luôn tăng cường lẫn nhau; có những điểm ở đó 
 chúng luôn luôn triện tiêu nhau.
II. Cực đại và cực tiểu:
 1. Dao động của điểm trong vùng giao thoa:
 (d − d ) t d + d
 u = 2Acos 2 1 cos 2 ( − 1 2 )
 M  Củng cốT 
 t d1 + d2 (d1 + d2 )
 = AM cos 2 ( − ) = AM cos(t − )
 2. Vị trí cực đại vàT cực tiểu:2 
 1
 d2 – d1 = kλ d − d = (k + ) (k = 0; ±1 ; ± 2 ; ±3 ) 
 2 1 2
III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp:
 Các sóng giao thoa phải là các sóng kết hợp.
 Các nguồn kết hợp là các nguồn dao động cùng phương, cùng chu kì ( hay 
 tần số), có hiệu số pha không đổi theo thời gian. Bài 1: Tại hai điểm S1 và S2 trên mặt chất lỏng có 
 hai nguồn kết hợp dao động cùng biên độ , 
 cùngtần số f = 100 Hz , cùng pha . Khi đó trên 
 mặt chất lỏng xuất hiện 14 gợn lồi hình hypebol ở 
 mỗi bên của đường trung trực của S1S2 , khoảng 
 cách giữa hai gợn lồi ngoài cùng dọc theo đoạn 
 S1S2 là 2,8 cm .
1. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng đó .
2. So sánh trạng thái dao động của nguồn với hai 
 điểm M và N cách hai nguồn những khoảng :
a. MS1 = 6,5 cm ; MS2 = 3,5 cm .
b. NS1 = 5 cm ; NS2 = 2,5 cm . Bài 3 : Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt 
nước,hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau 15 cm 
dao động điều hòa cùng biên độ cùng tần số f = 13 
Hz,cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước 
.Tại điểm M cách S1 và S2 những khoảng 19cm và 
21 cm sóng có biên độ cực đại . Giữa M và đường 
trung trực của S1S2 không có dãy cực đại nào 
khác.coi biên sóng không đổi.Tính vận tốc truyền 
sóng trên mặt nước. Tìm số điểm dao động với biên 
độ cực đại và cực tiểu trên đoạn S1S2 . Bài 5 : Tại hai điểm S1 và S2 trên mặt chất lỏng cách nhau 
một khoảng 10 cm có hai nguồn phát sóng dao động theo 
phương thẳng đứng với các phương trình dao động lần 
lượt là u1 =0,2Sin50 π t cm và u2 = 0,2Sin(50 π t + π ) cm . 
Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,5m/s.Coi 
biên độ sóng không đổi.
1.Viết phương trình dao động của sóng tại điểm M nằm 
trên mặt chất lỏng cách hai nguồn những khoảng d1 và d2 .
2.Các điểm thuộc mặt chất lỏng và nằm trên đường trung 
trực của đoạn thẳng AB dao động với biên độ như thế nào 
?
3.Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại và cực 
tiểu nằm trên đoạn thẳng S1S2 .