Giải SGK Vật lí 11 KNTT Bài 12. Giao thoa sóng có đáp án
7 câu hỏi
Cho hai loa giống nhau cùng phát âm thanh như hình bên, dịch chuyển một micro có nối với dao động kí phía trước hai loa để ghi đồ thị sóng âm thì thấy có những điểm tại đó biên độ sóng âm thu được rất lớn (L) và những điểm biên độ rất bé (B) nằm xen kẽ. Hiện tượng thú vị này giải thích như thế nào?
- Do có sự giao thoa sóng âm, những điểm âm thanh lớn là do các sóng tăng cường nhau, những điểm có âm thanh nhỏ do các sóng triệt tiêu nhau.
- Những điểm âm thanh lớn là những điểm dao động rất mạnh do hai sóng tới ở đó đồng pha với nhau và ngược lại những điểm âm thanh bé là những điểm đứng yên do hai sóng tới gặp nhau ở đó dao động ngược pha, triệt tiêu nhau.
Giải thích hiện tượng nêu ở mục khởi động của đầu bài.
Do có sự giao thoa sóng âm, những điểm âm thanh lớn là do các sóng tăng cường nhau, những điểm có âm thanh nhỏ do các sóng triệt tiêu nhau.
Những điểm âm thanh lớn là những điểm dao động rất mạnh do hai sóng tới ở đó đồng pha với nhau và ngược lại những điểm âm thanh bé là những điểm đứng yên do hai sóng tới gặp nhau ở đó dao động ngược pha, triệt tiêu nhau.
Trong thí nghiệm trên, nếu thay nguồn sáng laze trong thí nghiệm trên bằng bóng đèn dây tóc phát ánh sáng trắng thì vẫn sáng chính giữa sẽ có màu gì.
Vân sáng chính giữa có màu trắng vì tại đây có sự chồng chập vân sáng của tất cả các ánh sáng đơn sắc khác nhau.
Trong thí nghiệm ở Hình 12.1, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20 cm/s, cần rung có tần số 40 Hz. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1S2.
Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau có độ dài bằng nửa bước sóng nên có giá trị bằng λ2=v2f=0,22.40=2,5.10−3cm.
Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với a = 0,2 mm, D = 1,2 m, người ta đo được i = 0,36 mm. Tính bước sóng λ và tần số f của bức xạ.
Công thức khoảng vân: i=λDa⇒λ=a.iD=0,2.10−3.0,36.10−31,2=0,06.10−6m
Tần số: f=cλ=3.1080,06.10−6=5.1015 Hz
Trong một thí nghiệm Y-âng, biết a = 0,15 mm, D = 1,20 m, khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,2 mm. Tính bước sóng ánh sáng.
Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp tương ứng với 11 khoảng vân.
Khoảng vân i=5,211=0,473 mm
Bước sóng λ=a.iD=0,15.10−3.0,473.10−31,2=5,9.10−8 m
Từ hiện tượng giao thoa sóng nước, giải thích được hiện tượng giao thoa của các sóng khác như sóng âm, sóng ánh sáng.
- Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa sóng âm:
+ Hai nguồn sóng âm phải cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
+ Khi hai nguồn sóng âm giao thoa với nhau: Những chỗ 2 sóng gặp nhau mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các âm có cường độ cực đại. Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các âm có cường độ cực tiểu.
- Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa sóng ánh sáng:
+ Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
+ Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa với nhau: Những chỗ 2 sóng gặp nhau mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng. Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối.
