Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 12,6 cm

Vietjack.me giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Vật lí có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Vật lí tốt hơn. Mời các bạn đón xem:

1 746 06/02/2024

Trang trước

Trang sau

Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 12,6 cm

Đề bài: Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 12,6 cm dao động cùng pha theo phương thẳng đứng.Trên đoạn thẳng AB, khoảng cách từ A tới cực đại giao thoa xa A nhất là 12,0 cm. Biết số vân giao thoa cực đại nhiều hơn số vân giao thoa cực tiểu. Số vân giao thoa cực tiểu nhiều nhất là:

A. 14.

B. 12.

C. 10.

D. 8.

Lời giải

Ta có hình vẽ:

Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 12,6 cm (ảnh 1)

Do số vân giao thoa cực đại nhiều hơn số vân giao thoa cực tiểu và M là cực đại xa A nhất nên khoảng từ M đến B không có vân cực tiểu, do đó đoạn $M B < \frac{λ}{4}$

Tại B không phải là cực đại nên ta có:

$d + \frac{λ}{4} > A B \Rightarrow λ > 4 (A B - d) = 2, 4 (c m) \Rightarrow \frac{A B}{λ} < \frac{12, 6}{2, 4} = 5, 25$

Giả sử có 5 cực đại ở hai bên đường trung trực của AB, hay tại M là cực đại bậc 5 thì ta có:

$A M - B M = 5 λ \Rightarrow λ = \frac{A M - B M}{5} = \frac{12 - 0, 6}{5} = 2, 28 (c m)$

Loại vì $λ > 2, 4 (c m)$

Vậy giả sử có 4 cực đại mỗi bên đường trung trực của AB, hay tại M là cực đại bậc 4 thì ta có:

$A M - B M = 4 λ \Rightarrow λ = \frac{A M - B M}{4} = \frac{12 - 0, 6}{4} = 2, 85 (c m)$

Khi đó trên AB có 9 cực đại (k = ±4; ±3; ±2; ±1; 0)

Số cực tiểu trên BA là số giá trị k thỏa mãn

$- \frac{A B}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{A B}{λ} - \frac{1}{2} \Rightarrow - 4, 9 < k < 3, 9$
Khi đó trên AB có 8 cực tiểu $(k = - 4; \pm 3; \pm 2; \pm 1; 0)$ thỏa mãn điều kiện đề bài.