Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng biên độ

Giải Vật lí 11 Bài 8: Giao thoa sóng  

Luyện tập trang 51 Vật Lí 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng biên độ, những điểm nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn sẽ dao động với biên độ như thế nào nếu:

a) hai nguồn dao động cùng pha?

b) hai nguồn dao động ngược pha?

Lời giải:

a) Hai nguồn dao động cùng pha thì những điểm nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn sẽ dao động với biên độ cực đại.

Biên độ sóng tổng hợp tại M: $A_M=2A\left|\cos \left(\pi \frac{d_2-d_1}{\lambda }\right)\right|$

Do M nằm trên đường trung trực nên $d_2-d_1=0$ khi đó A_M = 2A

b) Hai nguồn dao động ngược pha thì những điểm nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn sẽ dao động với biên độ cực tiểu.

- Phương trình 2 nguồn sóng: $u_1=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t\right)$ và $u_1=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t+\pi \right)$ (do 2 nguồn ngược pha)

- Phương trình sóng tại M do 2 nguồn truyền đến:

$u_{1M}=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t-\frac{2\pi d_1}{\lambda }\right)$ và $u_{2M}=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t-\frac{2\pi d_2}{\lambda }+\pi \right)$

- Phương trình sóng tổng hợp tại M:

$u_M=u_{1M}+u_{2M}=2A\cos \left(\pi \frac{d_2-d_1}{\lambda }-\frac{\pi }{2}\right)\cos \left(\omega t-\pi \frac{d_2+d_1}{\lambda }+\frac{\pi }{2}\right)$

Biên độ sóng tổng hợp tại M: $A_M=2A\left|\cos \left(\pi \frac{d_2-d_1}{\lambda }-\frac{\pi }{2}\right)\right|$

Do M nằm trên đường trung trực nên $d_2-d_1=0$ khi đó A_M = 0