Giai Nobel 2012
08:46:43 PM Ngày 20 Tháng Mười Một, 2017 *

Chào mừng bạn đến với Diễn Đàn Vật Lý.

Bạn có thể đăng nhập hoặc đăng ký.
Hay bạn đã đăng ký nhưng cần gửi lại email kích hoạt tài khoản?
Vui lòng nhập tên Đăng nhập với password, và thời gian tự động thoát





Lưu ý: Đây là diễn đàn của Thư Viện Vật Lý. Tài khoản ở Diễn Đàn Vật Lý khác với tài khoản ở trang chủ Thuvienvatly.com. Nếu chưa có tài khoản ở diễn đàn, bạn vui lòng tạo một tài khoản (chỉ mất khoảng 1 phút!!). Cảm ơn các bạn.
Phòng chát chít
Bạn cần đăng nhập để tham gia thảo luận
Vật lý 360 Độ
Phát hiện sao siêu mới chết đi chết lại nhiều lần
12/11/2017
Tìm thấy khoảng trống lớn bên trong Đại Kim tự tháp Giza
11/11/2017
Bom quark giải phóng năng lượng gấp tám lần bom khinh khí
08/11/2017
Đôi điều về câu chuyện dò tìm sóng hấp dẫn
28/10/2017
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 6)
17/10/2017
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 5)
17/10/2017

follow TVVL Twitter Facebook Youtube Scirbd Rss Rss
  Trang chủ Diễn đàn Tìm kiếm Đăng nhập Đăng ký  


Quy định cần thiết


Chào mừng các bạn đến với diễn đàn Thư Viện Vật Lý
☞ THẢO LUẬN ĐỀ THI THPT QG 2017 MÔN VẬT LÝ ☜

Trả lời

Giao thoa sóng cơ: khoảng cách giữa hai nguồn

Trang: 1   Xuống
  In  
Tác giả Chủ đề: Giao thoa sóng cơ: khoảng cách giữa hai nguồn  (Đọc 5584 lần)
0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.
Điền Quang
Administrator
Lão làng
*****

Nhận xét: +124/-8
Cảm ơn
-Đã cảm ơn: 184
-Được cảm ơn: 2982

Offline Offline

Giới tính: Nam
Bài viết: 2598


Giáo viên Vật Lý


Xem hồ sơ cá nhân Email
« vào lúc: 09:01:29 PM Ngày 07 Tháng Bảy, 2012 »

Thưa các thầy, ĐQ có vấn đề này mong các thầy hướng dẫn giải đáp giúp:

Trong giao thoa sóng cơ, có lần em đã đọc topic cần giải giúp bài giao thoa 2 nguồn ngược pha, thì đã có đọc một bài của thầy Dương như vầy:


Trong chuyên mục về điều kiện khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp để có giao thoa ổn định có hai trường phái
+ Thứ nhất : không cần điều kiện gì vẫn có giao thoa
+ Thứ hai : khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng
Tôi tán thành trường phái thứ hai ( có thể chứng minh được về mặt lý thuyết )
Trong bài toán này nếu khoảng cách giữa hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng - nghĩa là có giao thoa ổn định thì kết quả giao thoa trên đoạn thẳng nối hai nguồn giống như sóng dừng . Vậy kết luận của phuongmai20062008 theo tôi là chính xác !


Điều mà em muốn nói ở đây là nhờ các thầy chứng minh giúp em quan điểm theo trường phái thứ hai: "khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng"

Xin cảm ơn các thầy/cô!


Logged



Giang đầu vị thị phong ba ác,
Biệt hữu nhân gian hành lộ nan.
Hà Văn Thạnh
GV Vật Lý
Super Mod Vật Lý Phổ Thông
Lão làng
*****

Nhận xét: +155/-21
Cảm ơn
-Đã cảm ơn: 32
-Được cảm ơn: 4067

Offline Offline

Bài viết: 4291


Xem hồ sơ cá nhân Email
« Trả lời #1 vào lúc: 09:19:42 AM Ngày 08 Tháng Bảy, 2012 »

Thưa các thầy, ĐQ có vấn đề này mong các thầy hướng dẫn giải đáp giúp:

Trong giao thoa sóng cơ, có lần em đã đọc topic cần giải giúp bài giao thoa 2 nguồn ngược pha, thì đã có đọc một bài của thầy Dương như vầy:


Trong chuyên mục về điều kiện khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp để có giao thoa ổn định có hai trường phái
+ Thứ nhất : không cần điều kiện gì vẫn có giao thoa
+ Thứ hai : khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng
Tôi tán thành trường phái thứ hai ( có thể chứng minh được về mặt lý thuyết )
Trong bài toán này nếu khoảng cách giữa hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng - nghĩa là có giao thoa ổn định thì kết quả giao thoa trên đoạn thẳng nối hai nguồn giống như sóng dừng . Vậy kết luận của phuongmai20062008 theo tôi là chính xác !


Điều mà em muốn nói ở đây là nhờ các thầy chứng minh giúp em quan điểm theo trường phái thứ hai: "khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng"

Xin cảm ơn các thầy/cô!
+ theo trieubeo để có giao thoa chỉ cần điều kiện 2 nguồn kết hợp là ổn.
+ việc khoảng cách chỉ quyết định pha của các phần từ sóng
+ còn việc chứng minh theo trường phái thứ 2 chắc nhờ Thầy Dương cho xem tài liệu rồi.


Logged
Quang Dương
Giáo Viên
Administrator
Lão làng
*****

Nhận xét: +128/-10
Cảm ơn
-Đã cảm ơn: 22
-Được cảm ơn: 2875

Offline Offline

Giới tính: Nam
Bài viết: 2108

ĐHTHTpHCM 1978


Xem hồ sơ cá nhân Email
« Trả lời #2 vào lúc: 02:35:23 PM Ngày 12 Tháng Bảy, 2012 »

Thưa các thầy, ĐQ có vấn đề này mong các thầy hướng dẫn giải đáp giúp:

Trong giao thoa sóng cơ, có lần em đã đọc topic cần giải giúp bài giao thoa 2 nguồn ngược pha, thì đã có đọc một bài của thầy Dương như vầy:


Trong chuyên mục về điều kiện khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp để có giao thoa ổn định có hai trường phái
+ Thứ nhất : không cần điều kiện gì vẫn có giao thoa
+ Thứ hai : khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng
Tôi tán thành trường phái thứ hai ( có thể chứng minh được về mặt lý thuyết )
Trong bài toán này nếu khoảng cách giữa hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng - nghĩa là có giao thoa ổn định thì kết quả giao thoa trên đoạn thẳng nối hai nguồn giống như sóng dừng . Vậy kết luận của phuongmai20062008 theo tôi là chính xác !


Điều mà em muốn nói ở đây là nhờ các thầy chứng minh giúp em quan điểm theo trường phái thứ hai: "khoảng cách giữa hai nguồn giống nhau phải bằng một số bán nguyên lần bước sóng"

Xin cảm ơn các thầy/cô!

Như đã viết ở một bài cũ mà Điền Quang nêu ra ở trên. Nay tôi trả lời bằng file đính kèm ( đã đăng ở trang chủ )



Logged

When truth is replaced by silence, the silence is a lie !
Điền Quang
Administrator
Lão làng
*****

Nhận xét: +124/-8
Cảm ơn
-Đã cảm ơn: 184
-Được cảm ơn: 2982

Offline Offline

Giới tính: Nam
Bài viết: 2598


Giáo viên Vật Lý


Xem hồ sơ cá nhân Email
« Trả lời #3 vào lúc: 10:41:10 PM Ngày 12 Tháng Bảy, 2012 »

@Thầy Dương: Dạ, em cảm ơn thầy! Em xin phép đăng lại bài ra đây để mọi người cùng tham khảo!

Dưới đây là bài viết của thầy Dương giao thoa sóng cơ (có trong file đính kèm của thầy ở bên dưới)

*****

Điều kiện về khoảng cách giữa hai nguồn trong giao thoa sóng cơ

I. Đặt vấn đề:

Trong rất nhiều bài toán giao thoa in trong các sách tham khảo và trong các đề thi thử của các trung tâm; diễn đàn và kể cả đề thi Tuyển Sinh Đại Học các năm gần đây ta gặp rất nhiều bài toán giao thoa sóng mà khoảng cách giữa hai nguồn được cho trước. Theo tôi hầu hết các bài toán này thường dẫn đến các kết quả kì dị và làm hoang mang cho HS cũng như một số giáo viên mới ra trường.

Ta xét các ví dụ sau :

Ví dụ 1: Biên độ sóng đổi trong quá trình truyền

Cho hai nguồn sóng giống nhau A và B cách nhau một khoảng AB = \left( n + \frac{1}{2} \right)\lambda ; \: n \epsilon N dao động với phương trình: u_{A}=u_{B}= 2cos2\pi f t. So sánh hình ảnh dao động của một điểm sát nguồn và của nguồn. (Đề năm 2011 : mã đề 817: AB = 2,5\lambda)

Phương trình sóng tổng hợp tại một điểm M cách A và B lần lượt các đoạn d_{1}d_{2}:

u_{M}= 2acos\left<\pi \frac{d_{2}-d_{1}}{\lambda } \right>cos\left<2\pi ft - \pi \frac{d_{2}+d_{1}}{\lambda } \right>

Nếu ta xét một điểm sát nguồn A ta có: d_{2}-d_{1}\approx ABd_{2}+d_{1}= AB

Như vậy nguồn dao động với biên độ a nhưng điểm M nằm sát nó lại đứng yên!

Ví dụ 2: Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền
Cho hai nguồn sóng giống nhau A và B cách nhau một khoảng AB = 2n \lambda ; \: n \epsilon N^{*}, dao động với phương trình u_{A}=u_{B}= 2cos2\pi f t. So sánh hình ảnh dao động của một điểm sát nguồn và của nguồn. ( Đề năm 2011: mã đề 817:  Câu 23: AB = 9 \lambda; Đề năm 2009 (mã đề 135) Câu 30: AB = 5 \lambda)
 
Biên độ dao động tại M: A_{M}\approx 2a

Pha dao động tại M:  2\pi ft - \pi \frac{d_{2}+d_{1}}{\lambda }= 2\pi ft - 2n \pi

Điểm M dao động cùng pha với A.

Như vậy: khi điểm M có li độ cực đại \mathbf{A_{M}\approx 2a}, thì điểm A sát đó lại có li độ cực đại bằng a và tạo ra một hình ảnh khá kì dị của giao thoa sóng ( Bạn đọc cứ vẽ hình sẽ thấy )

Ví dụ 3: Biên độ sóng đổi trong quá trình truyền
Cho hai nguồn sóng giống nhau A và B cách nhau một khoảng AB = \left(2n+\frac{1}{4} \right)\lambda ; \: n \, \epsilon N, dao động với phương trình: u_{A}=u_{B}= 2cos2 \pi  t. Viết phương trình dao động của một điểm nằm sát nguồn A và nằm trên đoạn AB và so sánh hình ảnh dao động của một điểm sát nguồn và của nguồn.
 
Biên độ dao động tại M: A_{M}=a\sqrt{2}

Pha dao động tại M: 2\pi ft - \pi \frac{d_{2}+d_{1}}{\lambda }\approx 2\pi ft - \frac{ \pi}{4}

Điểm M dao động vuông pha với A.

Như vậy: khi M có li độ cực đại \mathbf{u_{M}\approx a\sqrt{2}} thì nguồn A lại đang ở vị trí cân bằng!

Bạn đọc có thể cho khoảng cách AB một cách tùy ý thì ta thấy hình ảnh dao động của một điểm sát nguồn và của nguồn đôi khi rất phi lí ! Đề năm 2012 (mã đề 958): Câu 10: AB = \frac{20 \lambda }{3}; Đề năm 2010 (mã đề 642) Câu 28: AB = \frac{40 \lambda }{3}

Thông thường một số GV phải chống chế bằng lí lẽ như nguồn là cha, là mẹ nên không tuân theo quy luật giống như các điểm còn lại (con, cái) !
 
II. Phải thừa nhận có sự phản xạ sóng tại vị trí các nguồn:

Đến đây ta thử xét điều kiện để có được hình ảnh giao thoa hợp thực tế và tất cả các điểm trong vùng giao thoa  đều tuân theo một quy luật thống nhất.

Giả sử không có sự phản xạ sóng tại vị trí các nguồn:
    Phần tử A tham gia đồng thời hai dao động:
          + Dao động do nguồn bên ngoài gây ra: u_{A}= 2cos2 \pi  t
          + Dao động do sóng từ nguồn B truyền đến

   Vậy dao động tổng hợp của A phải là: u_{A}= 2acos\left<\pi \frac{AB}{\lambda } \right>cos\left<2\pi ft - \pi \frac{AB}{\lambda } \right> (1)

Mặt khác A chỉ dao động cưỡng bức do nguồn ngoài gây ra: u_{A}= 2cos2 \pi  t (2)

Từ (1) và (2) ta phải có:

\begin{cases} 2acos\left(\pi \frac{AB}{\lambda } \right) = a & & \pi \frac{AB}{\lambda }= 2n \pi \end{cases}  (3)

Dễ dàng thấy hai đẳng thức trong (3) không thể tồn tại đồng thời !

Kết luận: Vậy phải có sự phản xạ sóng tại vị trí các nguồn.

Phần tử môi trường tại A đồng thời chịu tác dụng của ba dao động :

+ Dao động cưỡng bức do nguồn bên ngoài gây ra : u_{A}
+ Dao động do sóng từ nguồn B truyền đến A: u_{BA}
+ Dao động do sóng phản xạ tại A gây ra:u'_{BA}

Mà dao động tổng hợp tại A:  u_{A}+ u_{BA}+ u'_{BA}= u_{A}\Rightarrow u'_{BA}=- u_{BA}

Vậy các nguồn đóng vai trò vật cản cố định đối với sóng do nguồn kia truyền tới.

III. Điều kiện để hình ảnh giao thoa ổn định:

Như đã chứng minh ở trên: từ A truyền đi đồng thời hai sóng:        
        + Dao động cưỡng bức do nguồn bên ngoài gây ra u_{A}
   + Dao động do sóng phản xạ tại A gây ra: u'_{BA}  

Như vậy để hình ảnh giao thoa là ổn định thì u_{A}u'_{BA} phải cùng pha với nhau.

   Xét hai nguồn có cùng pha:

   Pha của sóng tại A do B truyền đến: 2\pi ft - 2\pi \frac{AB}{\lambda }

        Pha của sóng phản xạ tại A: 2\pi ft - 2\pi \frac{AB}{\lambda } + \pi

Điều kiện cùng pha của u_{A}u'_{BA} cho ta:

- 2\pi \frac{AB}{\lambda } - \pi = -2n\pi

\Rightarrow AB = \left(n + \frac{1}{2} \right) \lambda

Bằng cách lập luận tương tự ta dễ dàng chứng minh được điều kiên để hình ảnh giao thoa ổn định trong trường hợp hai nguồn kết hợp không đồng bộ là:

\Rightarrow \mathbf{{\color{red}AB = \left(n + \frac{1}{2} - \frac{\Delta \varphi }{ \pi }\right) \lambda }}

Trong đó \Delta \varphi là độ lệch pha của nguồn A so với nguồn B.                               
« Sửa lần cuối: 10:44:43 PM Ngày 12 Tháng Bảy, 2012 gửi bởi Điền Quang »

Logged

Giang đầu vị thị phong ba ác,
Biệt hữu nhân gian hành lộ nan.
Tags:
Trang: 1   Lên
  In  
sch

Những bài viết mới nhất
Những bài viết mới nhất
 
Chuyển tới:  


Tắt bộ gõ tiếng Việt [F12] Bỏ dấu tự động [F9] TELEX VNI VIQR VIQR* kiểm tra chính tả Đặt dấu âm cuối
Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006, Simple Machines LLC © 2006 - 2012 Thư Viện Vật Lý.