giao thoa sóng cơ

7/17/2019 giao thoa sóng cơ

http://slidepdf.com/reader/full/giao-thoa-song-co 1/11

M

2 (d 2 d 1 )

CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 12 - LUYỆN THI ĐẠI HỌC

097 97 20205 Trang -1-Th! N"UY#N V$N Đ%C - TH&T L'C N()

AA2 A2 2A A cosM 12 1 2 M

uM

2Acos (d 2 d1 ) cos t (d 1 d2 )

Ch* +, 2 "I(. TH.( /N" C

I. L THUYT CHUN" VỀ "I(. TH.(!Xét hai nguồn phát sóng kết hợp đặt tại hai điểm S1, S2:

u1 = A1!s"ωt + ϕ1 #

u2 = A2!s"ωt + ϕ2 #Xét điểm $ n%m t&!ng '(ng gia! th!a áh hai nguồn kh!)ng *1, *2. +h-ng t&nh sóng tại $ *! hai nguồn

t&u/0n đến:u = A !s"ωt + ϕ − 2π*1 #1$ 1 1

λu = A !s"ωt + ϕ −

2π*2 #

1$ 2 2λ &h34ng r6nh 8ng ng h:; <= ) >?!

u$ = u1$ + u2$ = A$!s"ωt + ϕ$ # "ó thể *(ng má/ tnh t3ng hợp nh t3ng hợp *đđh#

Đ@ >ABh ;ha B*a ha= 8ng <= ) >?!

=Dn +@ 8ng <= )!"'4i 56 7 61 8 62 9 đ; 9<h pha =a hai nguồn#

> T<= ) >? E@ BFB +<= Gh=! ∆ϕ$ = k2π ' ma?

$ = A1 + A2min

> T<= ) >? E@ BFB = Gh=! ∆ϕ$ = π + k2π ' A$π

= A1 − A2

2 2> T<= ) ha= 8ng JKng ;ha! ∆ϕ$ = + k π th A$ =

2A1 + A2

V M 1! @ mặt th!áng =a m;t ht 9Bng ó hai nguồn kết hợp A, C áh nhau 1D m, *a! đ;ng thE! ph-ng thFng đGng '4i ph-ng t&nh 9Hn 9ợt 9 uA 7 !s"JDKt > KLM# mN uC 7 J!s"JDKt > 2KL# m. Oh! Piết tQ đ; t&u/0n sóng 9 JD mLs. $;t đRng t&n ó tTm 9 t&ung điểm =a AC, n%m t&Un mặt n4, ó Pánknh V 7 Jm. SQ điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; W m ó t&Un đRng t&n 9

( D. 2. C J. O M

II. H(I N"UPN O(. ĐQN" CRN" &H(S CRN" IÊN ĐQ!i) sY ph-ng t&nh *a! đ;ng =a hai nguồn 9:

u = A!s"ωt − 2π*

1 # 1$

u1 = u2 = A!s"ωt# Z λ

2π*

2

= A!s"ωt − 2 #λ

&h34ng r6nh 8ng ng h:; <= )!

=Dn +@ 8ng <= )!

A

u



CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 12 - LUYỆN THI ĐẠI HỌC

Trang-2-

A 2A cos (d 2 d 1 )M

d2 d1 k

d d (k ' 1 )21

2

S1S2

k S1S2

S1S2

2

1 k ' S1S2

2

1

Tại M là cực đại khi: (k Z)

Tại M là cực tiểu khi: (k ' Z)

Số đường dao động cực đại:

Số đường dao động cực tiểu:

Ch !8 [ai nguồn 9 điểm đặ Pi<t kh\ng ph)i 9 ] đại ha/ ] tiểu.



N

8 ^&Un S1S2 kh!)ng áh gi_a hai điểm ] đại "h!ặ hai ] tiểu# gHn nhau nht 9 `L2N kh!)ng áh gi_am;t điểm ] đại ' m;t điểm ] tiểu k0 nó 9 `LJ.

1 WB +Xnh +=E ) nE BWBh ha= ngZn Gh[\ng M1S M2 nE rDn BFB +<= ha] BFB =^

C1: (ng \ng thG tnh PiUn đ; sóng tại $: A = 2A !sπ"*2

− *1 #

$λ

C2: Xét hi<u đRng đi =a hai sóng tại

$:

∆*

= k λ> bếu k ngu/Un Z $ n%m t&Un ] đại Pc k. d *e: k 7 2 th $ thu; ] đại Pc 2.> bếu k Pán ngu/Un Z $ n%m t&Un ]u tiểu. d *e: k 7 2,W th $ thu; ] tiểu Pc .

2. T6E J_n `B h[B bn ` 8ng!a. Ch[ c=d <= ) Ma[ +@ng Je= c=Dn +@ BFB +<=S ) BWBh ha= ngZn Gh[\ng M1S M2 "=fa ) J? +3ng

rng rFB B*a 12 B8 n M] BFB +<= GhWB T6E J h[B i î)i:

$ n%m t&Un ] đại '4i k 7 "n > 1# "ó thể ?á đfnh k P%ng hnh '#'

Su/ &a: *2 − *1 = "n +1#λ = "n +1#h

u j: nếu *1 *2 th 9/ *1 8 *2.

⇒ ' h!ặ

P. Ch[ c=d <= ) Ma[ +@ng Je= c=Dn +@ BFB =S ) BWBh 1 J? 2 >bn >3: >? M1S M2 "=fa ) J? +3ngrng rFB B*a 12 B8 n M] BFB +<= T6E J h[B i î)i:

$ n%m t&Un ] tiểu '4i k 7 n "ó thể ?á đfnh k P%ng hnh '#.1 'Su/ &a: *2 − *1 = "n + #λ = "n + #

2 2 u j: nếu *1 *2 th 9/ *1 8 *2.

⇒ ' h!ặ

. Ch[ +=E )S N nE rDn ha= Jjn g=a[ h[a Bkng >[<= c_B G J? lG m n Ho= )S N >? BFB +<= ha] BFB= J? nh p

i)i:i) sY tại $, b *a! đ;ng ] đại. â ó:$S2 l $S1 7 k λ "1#

bS2 l bS1 7 "k > n# λ "2#"2#

8 / "1# Z giá t&f =a k > bếu k ngu/Un th gi) sY đng> bếu k Pán ngu/Un th gi) sY sai Z $, b 9 á ] tiểu.

"2# 8 "1#8 ^ha/ giá t&f k tnh đợ '! "1# Z ` h!ặ ̀ 7 n. T6E ` BFB +<=S BFB = g=fa ha= +=E )S N cq G6!

[ai điểm $, b áh hai nguồn S1, S2 9Hn 9ợt 9 *1$, *2$, *1b, *2b. $

i) sY *2$ − *1$ < *2b − *1b

` BFB +<= rDn +[<n )N! *2$ −

*1$

≤ k ≤ *2b −

*1b

"k ∈#

` BFB = rDn +[<n )N:

λ λ*2$ − *1$ ≤ k + D, W ≤

*2b −

*1b

λ λ

"k ∈# S1 S2

L3 ! bếu $b ⊥ S1S2 tại [ th ph)i tnh sQ ] đại, ] tiểu t&Un tong đ!ạn $[ ' [b.V M 2! ^&Un mặt n4 ó hai nguồn sóng giQng nhau A ' C, áh nhau kh!)ng AC 7 1D m đang *a!đ;ng 'u\ng gó '4i mặt n4 tạ! &a sóng ó P4 sóng ` 7 2 mm. O ' 9 hai điểm khá nhau t&Un mặtn4, O 'u\ng gó '4i AC tại [ sa! h! [A 7 mN [O 7 [ 7 J m. ^&Un O h/ ?á đfnh:



3

SQ điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đại.( q. 1D C r. O 1. P. SQ điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; a "a 9 PiUn đ; nguồn ' !i kh\ng đ3i khi 9an t&u/0n#.( q. 2D C 1r. O 1q.

V M ! Oh! hai nguồn sóng A ' C áh nhau r m. d0 m;t pha =a AC 9/ thUm hai điểm O ' sa! h!

O 7 J m ' hợp thnh hnh thang Tn ACO. Ciết P4 sóng λ 7 1 m. [Bi đRng a! =a hnh



2

thang 94n nht 9 Pa! nhiUu để t&Un O ó W điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đại

( 2 2 m W m C J m O M m

J. T6E ` +=E BFB +<=S BFB = rDn +3ng hsng += ta 1 J? JKng g8B Je= 12!a. T6E ` +=E BFB +<=!

k <

S1S2

k ∈

u ` +=E BFB +<= >?! bđ 7 2k ma?.

Z k ma?

Đ=E BFB +<= gbn 1 nhq vng Je= G w G Eax*2 − *1 = k ma?λ

*2 − *2 = "S S #2

Z *1min

2 1 1 2

Đ=E BFB +<= xa 1 nhq vng Je= G w 1*2 − *1 = λ

*2 − *2 = "S S #2

Z *1ma?

2 1 1 2

Ch ! Xét t&Un nYa đRng thFng ua S1, 'u\ng gó '4i S1S2 th:8 h!)ng áh 94n nht gi_a hai ] đại 9Tn cn 9 hai ] đại '4i k 7 1 ' k 7 2.8 h!)ng áh nhB nht gi_a hai ] đại 9Tn cn 9 hai ] đại '4i k 7 k ma? ' k 7 k ma? 8 1

k v < S1S2 −1

c T6E ` +=E BFB = l34ng F! ^mkvma?:

k v∈

2 Z kvma?

V M y! [ai nguồn sóng A ' C 9u\n *a! đ;ng (ng pha, n%m áh nhau 21 m t&Un mặt ht 9Bng, gi) sY PiUn đ; sóng kh\ng đ3i t&!ng uá t&nh t&u/0n sóng. hi ó gia! th!a, uan sát th/ t&Un đ!ạn AC ó 21 'Tn] đại đi ua. wiểm $ n%m t&Un đRng thFng A? 'u\ng gó '4i AC, th/ $ *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đạiáh ?a A nht 9 A$ 7 1Dq,2W m. wiểm b t&Un A? ó PiUn đ; *a! đ;ng ] đại gHn A nht 9

( 1,DDW m. 1,2WD m. C 1,D2W m. O 1,DxW m.V M 5! ^&Un P0 mặt ht 9Bng ó hai nguồn kết hợp AC áh nhau JD m *a! đ;ng (ng pha. Ciết sóng *!myi nguồn phát &a ó tHn sQ 7 1D [z, 'cn tQ t&u/0n sóng 9 1 mLs. {i $ 9 m;t điểm *a! đ;ng '4i PiUnđ; ] đại n%m t&Un đRng 'u\ng gó '4i AC tại A. ó C$A ó giá t&f 94n nht 9

( Jr,MxD 2r,DxD C x,xJD O WJ,D

W. WB +Xnh +=E ) r[ng Jkng g=a[ h[a hoa En +=, G=An J, ;halzz!8 i) sY pt *a! đ;ng =a hai nguồn9:

u1 = u2 = A!s"ωt#

8 ^a ó ph-ng t&nh sóng t3ng hợp tại $ 9: u= 2A!s

π"*2 − *1 #!s

ωt −

π"*1 + *2 #

$λ

λ

π"*1 + *2 # nUu !sπ"*2

− *1 #> D λ λ

8 w; 9<h pha gi_a sóng tại $ ' hainguồn:

ϕ$

= π"*+ * # π"* − * #

1 2 +π nUu !s 2 1 < D

a. Đ=E ) Ma[ +@ng Bkng ;ha Je= ha=ngZn!

λ λ

!s

π"*2 − *1 #> D

u T6E g=W rX >en nhq B*a G!

λ

λ



M

dh

π"*− * # λ !s 2 1 > DTH1!

π"* + * # 1 2 = k2π| * + *

λ= 2k λ

"t3ng đRng đi P%ng sQ h}n 9Hn P4 sóng#

λ 1 2

!s

π"*2 − *1 #<

D

π"* − * # λ !s 2 1 < DTH2!

π"* + * # 1 2 + π = k2π | * + * λ= "2k−1#λ "t3ng đRng đi P%ng sQ 9~ 9Hn P4 sóng#

λ 1 2

P. Đ=E ) Ma[ +@ng ng3:B ;ha Je= ha= ngZn!

!s

π"*2 − *1 #>

D

π"* − * #

λ !s 2 1 > DTH1! π"* + * # 1 2 = π + k2π

| * + *λ

= "2k + 1#λ"t3ng đRng đi P%ng sQ 9~ 9Hn P4 sóng#

λ 1 2

!s

π"*2 − *1#<

D

π"* − * # λ !s 2 1 < DTH2!

π"* + * #|

1 2 + π = π + k2π * + * λ

= 2k λ"t3ng đRng đi P%ng sQ h}n 9Hn P4 sóng#

λ 1 2

. Đ=E ) Ma[ +@ng JKng ;ha Je= ha= ngZn!

* + * = "k +

1#λ "t3ng đRng đi P%ng sQ Pán ngu/Un 9Hn P4 sóng#

1 2

2*. )@ ` r3ng h:; +B c=A! Nd ) h@B +3ng rng rFB B*a 12 Ma[ +@ng Bkng ;ha Je= ha= ngZn!

*1 = *2 = * = k λ

* ≥ S1S2

Z k

≥

S1S2 Z k ngu/Un nhB nht Z * Z h2λ

2

Nd ) h@B +3ng rng rFB B*a 12 Ma[ +@ng ng3:B ;ha Je= ha=ngZn!

S1 S2

* = * = * = "k +

1#λ

1 2

2Z k ≥

S1S2

− 1 Z k ngu/Un nhB nht Z *min Z hmin

* ≥ S1S2

2λ 2

2 Nd ) h@B +3ng rng rFB B*a 12 Ma[ +@ng JKng ;ha Je= ha= ngZn!

* = * = * = "k + 1

#λ

1 2

2 2.Z k ≥

S1S2 − 1 Z k ngu/Un nhB nht Z *min Z hmin

* ≥ S

1

S2

λ 2 2

Nd ) >? BFB +<= h@B +[<n 12

J?

S1S2 = n ∈ b !λ

^a ó: !sπ"*

2− *

1#

= 1 khi * λ

min min



2 − *1 = 2k λ

!sπ"*

2− *

1#

= −1 khi *λ

2 − *1

= "2k +1#λ

] ra!8 bếu n chẵn th nh_ng điểm cực đại bậc chẵn dao động cùng pha '4i hai nguồn "t&ung tTm, hai, PQn,

sáu, ...#, nh_ng điểm cực đại bậc lẻ dao động ngược pha '4i hai nguồn "m;t, Pa, n•m,... #.8 bếu n lẻ th nh_ng điểm cực đại bậc lẻ dao động cùng pha '4i hai nguồn "m;t, Pa, n•m,... #, nh_ng

điểm cực đại bậc chẵn dao động ngược pha '4i hai nguồn "t&ung tTm, hai, PQn, sáu, ...#.V M {! ^&Un mặt n4 ó hai nguồn phát sóng đồng P; A, C áh nhau 12 m, phát &a sóng ó P4 sóng `7 1,W m. {i € 9 t&ung điểm =a AC. ^&Un đRng t&ung t&] =a AC thu; mặt n4 9/ điểm $ áh €kh!)ng r m.

a. ^m sQ điểm *a! đ;ng (ng pha '4i € t&Un đ!ạn $€.( 2 điểm điểm C J điểm O W điểm

P. {i b 9 điểm t&Un mặt n4 thu; đRng t&ung t&] =a AC, gHn $ nht ' *a! đ;ng (ng pha '4i $. ̂nhkh!)ng áh $b

( 1,qr m 1,r1 m C r,W m O 11,W mV M 7! ^&Un mặt n4 tại hai điểm A ' C ó hai nguồn sóng kết hợp giQng nhau, 9an t&u/0n '4i P4 sóng

λ. Ciết AC 7 11λ. Xá đfnh sQ điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đại ' ngợ pha '4i hai nguồn t&Un đ!ạn AC"kh\ng tnh A, C#( 12 2 C 11 O 21



uM

2Acos (d 2 d1 ) cos t (d 1 d2 )

2 2

AM

2A cos (d 2 d1 )

2

d d (k 1 )21

2

S1S2

2

1 k S1S2

2

1

S1S2

k ' S1S2

uM

2Acos (d 2 d1 ) cos t (d 1 d2 )

4 4

AM

2A cos (d 2 d1 )

4

d d (k 1 )21

4

d d (k ' 1 ) 21

4

V M |! ^h] hi<n gia! th!a t&Un P0 mặt ht 9Bng '4i hai nguồn kết hợp A, C áh nhau JW m *a! đ;ngπ

thE! ph-ng thFng đGng '4i (ng ph-ng t&nh uA = uC = W !s"2Dπt + # m "'4i t tnh P%ng s#. ^Q đ;12

t&u/0n sóng t&Un mặt n4 9 D, mLs. {i 9 đRng thFng t&Un mặt n4 ua C ' 'u\ng gó AC. SQ điểm$ t&Un ∆ *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đại ' (ng pha '4i hai nguồn 9

( D điểm. J điểm. C r điểm. O 12 điểm.

III. H(I N"UPN O(. ĐQN" CRN" IÊN ĐQ N"}~C &H(!

i) sY ph-ng t&nh *a! đ;ng =a hai nguồn 9: u = A!s"ωt − 2π*1 #u1 7A!s"ωt# 1$

λZ u2 7A!s"ωt + π#

2

= A!s"ωt + π − 2π*

2 #λ

&h34ng r6nh 8ng ng h:; <= )!

=Dn +@ 8ng <= )!

T<= ) >? BFB +<= Gh=!

T<= ) >? BFB = Gh=!

"k ∈#

*2 − *1 = k vλ "k v∈ #

` +3ng Ma[ +@ng BFB +<=!

` +3ng Ma[ +@ng BFB =!

"k ∈#

"k v∈ #

V M 9! ^&!ng th nghi<m gia! th!a sóng, hai nguồn kết hợp A, C *a! đ;ng ngợ pha '4i (ng tHn sQ 71W [z. ^ại điểm $ áh nguồn A, C nh_ng kh!)ng *1 7 22 m, *2 7 2W m, sóng ó PiUn đ; ] đại. i_a $' đRng t&ung t&] =a AC ó hai đRng *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] tiểu. ^Q đ; t&u/0n sóng t&Un mặt n4ó giá t&f 9

( ' 7 2J mLs. ' 7 22,W mLs. C ' 7 1r mLs. O ' 7 D mLs.

III H(I N"UPN O(. ĐQN" CRN" IÊN ĐQ VU•N" &H(!i) sY ph-ng t&nh *a! đ;ng =a hai nguồn 9:

u1 7A!s"ωt# = A!s"ωt − 2π*1 # λ π

u2 7A!s"ωt + 2#

u = A!s"ωt + π

− 2π*

2 #

22 λ

&h34ng r6nh 8ng ng h:; <= )!

=Dn +@ 8ng <= )!

Z Oá điểm n%m t&Un đRng t&ung t&] =a S1S2 *a! đ;ng '4i PiUn đ; A 7 A 2

u

u1$

Z



T<= ) >? BFB +<= Gh=! "k ∈#

T<= ) >? BFB = Gh=! "k v∈ #



u j: bếu nguồn 1 s4m pha h-n nguồn hai gó KL2 th:

> ^ại $ 9 ] đại khi: * − * = "k − 1

#λ2 1

J> ^ại $ 9 ] tiểu khi: * − * = "k v+

1#λ

2 1J

> wi to t&ung t&] '0 pha nguồn t&‚ pha h-n gặp 'Tn gia! th!a đHu tiUn 9 'Tn ] đại, '0 pha nguồn s4m pha h-n gặp 'Tn gia! th!a đHu tiUn 9 'Tn ] tiểu.

` +3ng Ma[ +@ng BFB +<= cng ` +3ng Ma[ +@ng BFB=!−

S1S2 − 1

< k < S1S2 −

1

"k ∈#

λ J λ JV M 10! ^ại mặt n4 n%m ngang, ó 2 nguồn kết hợp A ' C *a! đ;ng thE! ph-ng thFng đGng '4i

ph-ngπ

t&nh 9Hn 9ợt 9 u1 = a !s"rπt# "mm# ' u2 = a !s"rπt + 2

# "mm#. [ai nguồn đó tá đ;ng 9Un mặt n4 tại 2



điểm A ' C áh nhau 2D m. Ciết 'cn tQ t&u/0n sóng t&Un mặt n4 ' 7 r mLs. {i O ' 9 hai điểmthu; mặt n4 sa! h! ACO 9 hnh 'u\ng. SQ điểm *a! đ;ng '4i PiUn đ; ] đại t&Un đ!ạn O 9

( M r C x O q

giao thoa sóng cơ

Documents

Transcript of giao thoa sóng cơ