Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Giải Vật lí 11 Bài 12 (Kết nối tri thức): Giao thoa sóng

    Với giải bài tập Vật lí 11 Bài 12: Giao thoa sóng sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

    1 2,681 18/09/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Giải bài tập Vật lí 11 Bài 12: Giao thoa sóng

    Giải Vật lí 11 trang 48

    Khởi động trang 48 Vật Lí 11: 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?

    Cho hai loa giống nhau cùng phát âm thanh như hình bên dịch chuyển một micro có nối

    Lời giải:

    - 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.

    I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước

    Giải Vật lí 11 trang 49

    Câu hỏi trang 49 Vật Lí 11: Giải thích hiện tượng nêu ở mục khởi động của đầu bài.

    Lời giải:

    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.

    II. Thí nghiệm của Young (Y – âng) về giao thoa ánh sáng

    Giải Vật lí 11 trang 50

    Câu hỏi trang 50 Vật Lí 11: 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.

    Lời giải:

    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.

    Giải Vật lí 11 trang 51

    Câu hỏi 1 trang 51 Vật Lí 11: 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.

    Lời giải:

    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.

    Câu hỏi 2 trang 51 Vật Lí 11: 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.

    Lời giải:

    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

    Câu hỏi 3 trang 51 Vật Lí 11: 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.

    Lời giải:

    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

    Em có thể trang 51 Vật Lí 11: Từ hiện tượng giao thoa sóng nước, giải thích được hiện tượng giao thoa của các sóng khác như sóng âm, sóng ánh sáng.

    Lời giải:

    - 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.

    Lý thuyết Giao thoa sóng

    I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước

    1. Thí nghiệm

    Lý thuyết Giao thoa sóng (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 1)

    2. Giải thích

    - Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng ổn định gọi là các vân giao thoa

    3. Điều kiện để xảy ra giao thoa

    - Dao động cùng phương, cùng tần số

    - Có độ lệch pha không đổi theo thời gian

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

    - Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng

    II. Thí nghiệm của YOUNG (Y-Âng) về giao thoa ánh sáng

    1. Thí nghiệm

    Lý thuyết Giao thoa sóng (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 2)

    Lý thuyết Giao thoa sóng (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 3)

    Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ đã khẳng định ánh sáng có tính chất sóng. Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau. Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. Những vạch sáng tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng

    2. Công thức xác định bước sóng λ của ánh sáng

    Lý thuyết Giao thoa sóng (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 4)

    Nếu đo được a, D và I thì sẽ xác định được bước sóngλ theo công thức: λ=iaD

    - Điều kiện để tại A có vân sáng, vân tối:

    + Tại A có vân sáng khi: d2−d1=kλ

    + Tại A có vân tối khi: d2−d1=(k+12)λ

    Với k= 0, ±1, ±2,…

    - Vị trí các vân sáng, các vân tối:

    + Vị trí các vân sáng: xs=kλDa

    + Vị trí các vân tối: xt=(k+12)λDa

    Sơ đồ tư duy về “Giao thoa sóng”

    Lý thuyết Giao thoa sóng (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 5)

    Xem thêm lời giải bài tập Vật lí 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

    Bài 11: Sóng điện từ

    Bài 12: Giao thoa sóng

    Bài 13: Sóng dừng

    Bài 14: Bài tập về sóng

    Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm

    Tham khảo các loạt bài Vật lí 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 2,681 18/09/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: