1. Nguồn kết hợp, sóng kết hợp:
- Nguồn kết hợp: Hai nguồn được gọi là nguồn kết hợp khi chúng có cùng phương, cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi theo thời gian.
- Người ta thường kí hiệu 2 nguồn kết hợp là A và B hoặc S1 và S2. Trong bài này, có khi Ad. dùng AB, đôi khi lại dùng S1S2 .
- Sóng kết hợp: Hai sóng kết hợp là hai sóng xuất phát ra từ nguồn kết hợp.
2. Giao thoa sóng:
Vân Amax gọi là vân lồi; vân A=0 gọi là vân lõm. Hình vân trung tâm là vân lồi-Amax
Hình vân trung tâm là vân lõm:
b. Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp, trên phương truyền sóng những điểm dao động với biên độ max hoặc những điểm dao động với biên độ triệt tiêu.
Hình các vân giao thoa được chụp lại khi làm TN giao thoa sóng trên mặt nước
3. Phương trình sóng tổng hợp:
Vân cực đại [ biên độ Amax=2a] là các đường màu
Vân cực tiểu [ biên độ A=0] là các đường màu trắng [sáng]
Vân có biên độ triệt tiêu [ Amin=0 ] là các đường chấm chấm màu đen
a/ Phương trình sóng tổng hợp:
- Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động với cùng biên độ, cùng tần số.
- Phương trình sóng nguồn tại A: uA=acos[ωt]
- Phương trình sóng nguồn tại B: uB=acos[ωt]
- Điểm M cách nguồn A đoạn d1 , cách nguồn B đoạn d2.
- Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là:
- Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến:
- Phương trình sóng tổng hợp tại M là:
- Với biên độ sóng tổng hợp là:
- Pha ban đầu của sóng tổng hợp là:
4/ Điều kiện để điểm M nằm trên vân có Amax hoặc Amin:
a/ Nếu hai nguồn cùng pha:
- Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi: d1-d2=nl
Khi hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng thì sóng tổng hợp có Amax=2a
- Biên độ sóng tổng hợp cực tiểu [triệt tiêu] khi: d1-d2=[2n+1]l/2
Khi hiệu đường đi bằng số lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có Amin=0
- Số điểm dao động cực đại trên đoạn S1S2 -Số điểm Amax:
- Số điểm dao động cực tiểu trên đoạn S1S2 -Số điểm A=0:
- Vị trí điểm Amax, điểm A=0:
b/ Nếu hai nguồn ngược pha với sóng từ A sớm pha so với sóng từ B:
- Biên độ sóng tổng hợp cực đại khi: d2 - d1 =[2n+1]λ/2
Khi hiệu đường đi = số lẻ lần nửa bước sóng thì sóng tổng hợp có Amax = 2a
- Biên độ sóng tổng hợp cực tiểu [triệt tiêu] khi: d2 - d1 =nλ
Khi hiệu đường đi = số nguyên lần bước sóng thì sóng tổng hợp có Amin = 0
- Biên độ tổng hợp cực đại khi:
- Biên độ tổng hợp cực tiểu [triệt tiêu] khi:
c/ Tổng quát- Nếu hai nguồn có độ lệch pha là j=j2-j1 ; nếu j=j1 - j2 thì -
- Số điểm dao động cực đại trên đoạn AB -Số điểm Amax:
- Số điểm dao động cực tiểu trên đoạn AB -Số điểm A=0:
d/ Ghi nhớ:
- Nếu hai nguồn cùng pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 - d1 = kλ, biên độ triệt tiêu khi:d2 - d1 =[2n+1]λ/2
- Nếu hai nguồn ngược pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 - d1 =[2n+1]λ/2, biên độ triệt tiêu khi: d2 - d1 = kλ
- Tập hợp các điểm dao động với Amax hay A=0 là họ các đường hyperbole nhận A, B làm tiêu điểm.
- Khi d2 - d1 = kλ, k = 0 là đường trung trực của AB, k = ±1; k = ± 2…là các vân cực đại bậc 1, bậc 2…
- Khi k = 0 và k = –1 là các vân bậc 1, k = 1 và k = –2 là các vân bậc 1...
THÍ NGHIỆM
THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG: