Thực hiện thí nghiệm giao thoa tại mặt nước với hai nguồn kết hợp

19/40

Thực hiện thí nghiệm giao thoa tại mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng biên độ, đồng pha và theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng tại S1 và S2. Biết khoảng cách S1S2 bằng 27,6 cm và sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 8 cm. Gọi ( E) là đường elip trên mặt nước nhận S1 và S2 là hai tiêu điểm và đi qua điểm N là điểm thuộc vân giao thoa trung tâm và cách trung điểm của S1S2 một khoàng 12 cm. Số điểm trong vùng điện tích mặt nước bao quanh bởi (E) dao động với biên độ cực đại và lệch pha π2 so với hai nguồn S1 và S2 là

Giải thích

Đáp án A

Độ lệch pha của điểm M với hai nguồn là Δφ=πλd2+d1

Điều kiện để M lệch pha π/2 so với nguồn

Δφ=π2d2+d1=π2+kπ⇔d2+d1=2k+12λ 1

Vậy quỹ tích các điểm lệch pha π/2 so với nguồn là đường elip thỏa mãn đều kiện (1) nhận S1 và S2 làm tiêu điểm

Điều kiện để các đường elip này nằm trong (E) là:

d1+d2≤d1N+d2N=2ON2+S1S222 2

Mặt khác tổng các cạnh trong một tam giác lớn hơn cạnh còn lại nên S1S2<d1+d2 3

Kết hợp (1), (2) và (3) ta có: S1S2<d1+d2≤2ON2+S1S222

⇔27,6<2k+1λ2≤2122+27,622⇔2,95<k≤4,07⇒k=3,4

Vậy có 2 đường elip nằm trong € mà các điểm trên đó lệch pha π/2 so với nguồn.