Lý thuyết Vật lý 12 Bài 8. Giao thoa sóng

Lý thuyết Vật lý 12 Bài 8. Giao thoa sóng

I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt

Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo thành gợn sóng ổn định được gọi là sự giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có dạng đường hypebol được gọi là các vân giao thoa.

II. Tối đa và tối thiểu

1. Dao động của một điểm trong miền giao thoa

Gọi M là một điểm trong miền giao thoa. M cách SẼ_{Đầu tiên},S₂ khoảng thời gian d_{Đầu tiên} và d₂ được gọi là đường đi của mỗi sóng đến M như hình vẽ bên.

Chọn gốc thời gian sao cho phương trình dao động của hai nguồn là:

Để đơn giản, ta coi biên độ của sóng truyền đến M là bằng nhau và bằng biên độ của nguồn.

Vậy dao động của phần tử tại M là dao động điều hòa cùng chu kỳ với hai nguồn và có biên độ dao động là:

Như vậy, tùy thuộc vào độ chênh lệch đường dẫn d₂ – d_{Đầu tiên} mà khi hai sóng tới gặp nhau tại M luôn có thể tăng cường nhau làm cho phần tử tại M dao động mạnh hơn, hoặc triệt tiêu nhau làm cho phần tử tại M đứng yên.

2. Vị trí giao thoa cực đại và cực tiểu

a) Vị trí của cực đại giao thoa

Cực đại giao thoa là tại điểm có hiệu số đường đi của hai sóng bằng một số nguyên bước sóng:

d₂ – d_{Đầu tiên} = kλ; (k = 0, ± 1, ± 2,…)

Quỹ tích các điểm này là các đường hypebol có hai tiêu điểm là S_{Đầu tiên} và sẽ₂ được gọi là các vân giao thoa cực đại.

b) Vị trí của cực tiểu giao thoa

Cực tiểu giao thoa là tại điểm có hiệu số đường đi của hai sóng bằng một số nửa số nguyên bước sóng:

; (k = 0, ± 1, ± 2,…)

Quỹ tích của các điểm này là các đường hypebol có hai trọng tâm là S_{Đầu tiên} và sẽ₂ được gọi là các vân giao thoa cực tiểu.

III. Điều kiện tương tác. Sóng kết hợp

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

a) Dao động cùng phương, cùng chu kỳ (hoặc tần số).

b) Có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Hai nguồn như vậy được gọi là nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra được gọi là hai sóng kết hợp.

xem thêm Giải bài tập Vật lý 12: Bài 8. Giao thoa sóng

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12