profile picture

Anonymous

upvote

0

downvote

0

star

Lý thuyết Giao thoa sóng (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 12

clock icon

- asked 6 months agoVotes

message

0Answers

eye

0Views

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng

I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước

- Khi sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì sóng truyền qua khe hẹp giống như một tâm phát sóng mới.

- Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.

- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra là hai sóng kết hợp

- Các gợn sóng có hình các đường hypepol gọi là các vân giao thoa

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng (ảnh 1)

Giao thoa sóng trên mặt nước

II. Cực đại và cực tiểu

1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa

- Trên mặt chất lỏng, cho hai nguồn sóng đồng bộ S1, S2 cách nhau một khoảng l, dao động với cùng phương trình: u1=u2=Acosωt

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng (ảnh 1)

- Phương trình sóng do u1, u2 truyền tới M: u1M=Acosωt2πd1λu2M=Acosωt2πd2λ

- Độ lệch pha của hai dao động thành phần tại M: Δφ=2πλd1d2.

- Dao động của phần tử môi trường tại M là dao động tổng hợp, ta có:

uM=u1M+u2M=Acosωt2πd1λ+Acosωt2πd2λ

uM=2Acosπd2d1λ.cosωtπd1+d2λ

Biên độ dao động tại M là: AM=2Acosπd2d1λ

2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

- Những điểm dao động với biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng λ :

Δd=d2d1=kλkZ.

- Những điểm dao động với biên độ cực tiểu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần bước sóng λ:

Δd=d2d1=k+12λ;kZ

Hình dạng các cực đại, cực tiểu:

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng (ảnh 1)

III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp

Để có vân giao thoa ổn định trên mặt nước thì hai nguồn sóng phải:

+ Dao động cùng phương, cùng chu kì (hay tần số)

+ Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

Hai nguồn như vậy gọi là hai nguồn kết hợp.

Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng

Câu 1.

A. một số lẻ lần bước sóng.

B. một số lẻ lần nửa bước sóng.

C. một số nguyên lần bước sóng.

D. một số nguyên lần nửa bước sóng.

Đáp án: C

Giải thích:

Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acosωt. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng một số nguyên lần bước sóng.

Câu 2.

A. biên độ.

B. tần số.

C. pha ban đầu.

D. tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Đáp án: D

Giải thích:

Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn sóng dao động cùng phương, cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Câu 3.

Đáp án: A

Giải thích:

Câu 4.

A. l=2N+1λ.

B. l=12Nλ.

C. l=N1λ2.

D. l=N1λ.

Đáp án: C

Giải thích:

Trong giao thoa của hai nguồn kết hợp có bước sóng λ. Trên đoạn có chiều dài l thuộc đường thẳng nối hai nguồn có N cực đại liên tiếp.

Ta luôn có l=N1λ2.

Câu 5. Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau một khoảng λ3 . Tại thời điểm t, khi li độ dao động tại M là uM=+3cm thì li độ dao động tại N là uN=3cm. Biên độ sóng có giá trị là

A. 2 cm. B. 3 cm. C. 23 cm. D. 32 cm.

Đáp án: C

Giải thích:

Theo giả thiết MN=λ3 Dao động tại M và N lệch pha nhau một góc 2π3.

Giả sử dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N.

Ta có thể viết:

uM=Acos(ωt) = + 3 cm (1)

uN=Acosωt2π3 =3 cm (2)

(1)+(2)Acos(ωt) + cosωt  - 2π3 = 0

Áp dụng: cosa + cosb = 2cosa+b2cosab2

2Acosπ3cosωt - π3=0

cosωt - π3=0

ωt - π3=π2+kπ, kZ

ω=5π6+kπ, kZ

Thay vào (1), ta có: Acos5π6+kπ=3.

Do A > 0 nên:

Acos5π6π=Acosπ6=A32=3 (cm)

A = 23(cm)

Câu 6.

A. 880 Hz.

B. 440 Hz.

C. 220 Hz.

D. 110 Hz.

Đáp án: A

Giải thích:

Để người đó nghe được âm to nhất thì tại M là cực đại.

Vì hai nguồn kết hợp cùng pha nên điều kiện cực đại là:

d1d2=kλmax=kvfmin3,3753=k330fmin

fmin=880Hz

Câu 7.

A. 32 cm/s.

B. 64 cm/s.

C. 72 cm/s.

D. 91 cm/s.

Đáp án: C

Giải thích:

Vì d1 > d2 nên M nằm về phía B.

Giữa M và trung trực có 1 dãy cực đại khác đồng thời M là 1 cực đại nên M thuộc dãy cực đại thứ 2:

d1 − d2 = 2λ λ=2,25cmv=λf=72cm/s

Câu 8.

. Tại một điểm M trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng lần lượt là 14 cm và 20 cm, luôn đứng yên. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng là

A. 30 cm/s.

B. 37 cm/s.

C. 41 cm/s.

D. 48 cm/s.

Đáp án: D

Giải thích:

Hai nguồn kết hợp cùng pha. Giữa M và trung trực có 2 dãy cực đại, đồng thời M là 1 cực tiểu nên M ứng thuộc dãy cực tiểu thứ 3. (k = 2). Cực tiểu qua M ứng với:

d1d2=2,5λ2014=2,5λ

λ=2,4cmv=λf=vω2π=48cm/s

Câu 9.

A. 4 mm; 200 mm/s.

B. 2 mm; 200 mm/s.

C. 4 mm; 100 mm/s.

D. 2 mm; 100 mm/s.

Đáp án: A

Giải thích:

Khoảng cách hai cực tiểu liên tiếp là nửa bước sóng

λ2=2mmλ=4mmv=λf=200mm/s

Câu 10.

A. 8 cm.

B. 9 cm.

C. 10 cm.

D. 11 cm.

Đáp án: C

Giải thích:

Khi dịch chuyển một trong hai nguồn một đoạn ngắn nhất 5 cm thì hiệu đường đi tại O thay đổi cũng 5 cm và O chuyển từ cực đại sang cực tiểu nên:

5=λ2λ=10(cm)

Write your answer here

© 2025 Pitomath. All rights reserved.