Trong thí nghiệm giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp A, B trên mặt nước
Giải thích
Phương pháp:
Điều kiện cực đại giao thoa: d2−d1=kλ
Điều kiện cực tiểu giao thoa: d2−d1=k+12λ
Công thức lượng giác: tan(a−b)=tana−tanb1+tanatanb
Bất đẳng thức Cô – si: a+b≥2ab (dấu “=” xảy ra ⇔a=b )
Cách giải:
Ta có hình vẽ:
Để CBDmax⇒αmax⇒(tanα)max
Xét tanα=tan(ABD−ABC)=tanABD−tanABC1+tanABDtanABC
⇒tanα=ADAB−ACAB1+ADAB⋅ACAB=AD−ACAB+AD.ACAB=7AB+144AB
Để (tanα)max⇒AB+144ABmin
Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có:
AB+144AB≥2AB⋅144AB⇒AB+144ABmin⇔AB=12(cm)
AB AB AB Tại C, D là hai cực đại liên tiếp
→ D là cực đại bậc k, C là cực đại bậc (k+1), ta có:
DB−DA=DA2+AB2−DA=kλ⇒kλ=4CB−CA=CA2+AB2−CA=(k+1)λ⇒(k+1)λ=6⇒λ=2cm
Xét điểm E là cực tiểu xa A nhất → E là cực tiểu bậc 1 (k = 0)
Ta có:
EB−EA=12λ⇒EA2+AB2−EA=12λ⇒EA2+122−EA=1⇒EA=71,5(cm)
Chọn D