Lý thuyết Giao thoa sóng (Chân trời sáng tạo 2024) Vật lí 11

Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Bài 8: Giao thoa sóng

A. Lý thuyết Giao thoa sóng

1. Giao thoa sóng cơ

- Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp với nhau, tăng cường nhau hoặc làm suy yếu nhau tại một số vị trí trong môi trường.

- Điều kiện để có giao thoa là phải có sự kết hợp từ hai nguồn sóng dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

- Trong môi trường truyền sóng, khi hai nguồn dao động cùng pha, những điểm có khoảng cách đến hai nguồn lần lượt là d1 và d2 sẽ dao động với biên độ cực đại khi:

$d_2-d_1=k\lambda$

Và dao động với biên độ cực tiểu khi:

$d_2-d_1=(k+\frac{1}{2})\lambda$

Với k là một số nguyên (k=0, ±1, ±2, …)

2. Giao thoa sóng ánh sáng

a. Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng

- Hiện tượng giao thoa ánh sáng là hiện tượng xuất hiện các vạch sáng xen kẽ với các vạch tối khi hai sóng ánh sáng kết hợp gặp nhau

b. Khoảng vân và vị trí vân giao thoa trên màn

- Khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp được gọi là khoảng vân, kí hiệu là i

$i=\frac{\lambda D}{a}$

Trên màn giao thoa, vân sáng có vị trí:

$x_s=ki$

Và vân tối có vị trí:

$x_t=(k+\frac{1}{2})i$

Với k là một số nguyên (k=0, ±1, ±2, …)

Sơ đồ tư duy về “Giao thoa sóng”

B. Trắc nghiệm Giao thoa sóng

Câu 1. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có

A. cùng biên độ.

B. cùng tần số.

C. cùng pha ban đầu.

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

Câu 2: Tại hai điểm A và B trong cùng một môi trường có hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng phương với phương trình lần lượt là$u_{\text{A}}=a\text{cos}\mathrm{\omega t}$ và $u_{\text{B}}=a\text{cos}\left(\mathrm{\omega t}+\pi \right)$. Xem tốc độ và biên độ sóng do mỗi nguồn tạo ra không đổi trong quá trình sóng truyền. Trong khoảng giữa A và B xảy ra hiện tượng giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm của đoạn AB dao động với biên độ bằng

A. 2a.

B. 0,5 a.

C. a.

D. 0.

Câu 3: Xét hai nguồn sóng kết hợp tạo ra hiện tượng giao thoa trên mặt nước. Cho biết tốc độ truyền sóng là 25 cm/s và tần số sóng là 10 Hz. Tại điểm cách hai nguồn các khoảng bằng bao nhiêu thì sóng có biên độ cực đại?

A. 10 cm và 12 cm.

B. 10 cm và 15 cm.

C. 15 cm và 16 cm.

D. 12 cm và 16 cm.

Câu 4. Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng

A. giao nhau của hai sóng tại một điểm trong môi trường.

B. tổng hợp của hai dao động.

C. tạo thành các gợn lồi lõm.

D. hai sóng khi gặp nhau có những điểm cường độ sóng luôn tăng cường hoặc triệt tiêu nhau.

Câu 5. Hai sóng phát ra từ hai nguồn kết hợp. Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn sóng bằng

A. một ước số của bước sóng.

B. một bội số nguyên của bước sóng.

C. một bội số lẻ của nửa bước sóng.

D. một ước số của nửa bước sóng.

Câu 11. Trong thí nghiệm về giao thoa sóng nước, tốc độ truyền sóng là 1,5 m/s, cần rung có tần số 40 Hz. Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng ${\text{S}}_1{\text{S}}_2$ là

A. 1,875 cm.

B. 3,75 cm.

C. 60 m.

D. 30 m.

Câu 12. Trong thí nghiệm giao thoa sóng, khoảng cách giữa hai nguồn ${\text{S}}_1,{\text{S}}_2$ là d = 11 cm, cho cần rung, ta thấy hai điểm ${\text{S}}_1,{\text{S}}_2$ gần như đứng yên và giữa chúng còn 10 điểm đứng yên không dao động. Biết tần số rung là 26 Hz, tốc độ truyền sóng là

A. 0,52 m/s.

B. 0,26 cm/s.

C. 0,13 cm/s.

D. 2,6 cm.