Lý thuyết sóng cơ

Chia sẻ: nv_dan

Là một trong những tài liệu cơ bản về lý thuyết sóng cơ học. Bổ ích cho các bạn học sinh THPT trong quá trình học cũng như ôn thi tốt nghiệp, ôn thi đại học, cao đẳng và tài liệu cho sinh viên khi học môn Vật lý đại cương phần sóng

Nội dung Text: Lý thuyết sóng cơ

Tóm tắt lý thuyết 12
SÓNG CƠ
1.Các đại lượng đặc trưng của sóng
x
a) Tốc độ truyền sóng: là quãng đường sóng truyền được trong thời gian t. v =
t
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường truyền sóng
b) Tần số sóng f : là tần số dao động của mỗi điểm khi sóng truyền qua, cũng là tần số nguồn
gây ra sóng. Tần số sóng không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng.
1
c) Chu kỳ sóng T : T =
f
d) Bước sóng λ :
+ Bước sóng ( λ : m) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
+ Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao
động cùng pha nhau.
v
λ = v.T =
f
- Những điểm cách nhau x = k.λ trên phương truyền sóng thì dao động cùng pha nhau.
1
- Những điểm cách nhau x = ( k + ).λ trên phương truyền sóng thì dao động ngược pha.
2
2. Phương trình sóng.
* Giả sử biểu thức sóng tại nguồn O là: u0 = A.cos ω.t
 Phương trình sóng tại M do nguồn O truyền đến (OM = x).
x t x
u M = A.cos(ω t-2π ) = A cos 2π ( − )
λ T λ
Độ lệch pha :
x
- Của điểm M so với nguồn: ∆ϕ = 2π (1)
λ

- Của hai điểm M, N so với nguồn: ∆ϕ = | x2 − x1 | (2)
λ
x
- Hai sóng cùng pha : ∆ϕ = 2 π = 2kπ ⇒ x = k.λ
λ
x λ
- Hai sóng ngược pha : ∆ϕ = 2 π = (2k + 1)π ⇒ x = (2k + 1)
λ 2
x π λ
- Hai sóng vuông pha : ∆ϕ = 2 π = (2k + 1) ⇒ x = (2k + 1)
λ 2 4
3. Giao thoa sóng.
Xét hai dao động S1 & S2 tại đó phát ra hai sóng kết hợp cùng pha (S1 & S2 là hai nguồn kết hợp).
Giả sử phương trình sóng tại nguồn: uS1 = uS2 = Acosω t
* Phương trình sóng tại M do S1 truyền đến:
u 1 = Acos ω (t - d 1 ) = Acos(ω t - ω d1 ) = Acos  ω.t − 2.π .d1  (1)
 λ 
v v  
* Phương trình sóng tại M do S2 truyền đến:
d d  2.π .d 2 
u 2 = Acosω (t - 2 ) = Acos(ω t - ω 2 ) = Acos  ω.t −
v v  λ  (2)

| d 2 − d1 | d
Độ lệch pha của hai sóng: ∆ϕ = 2π = ∆ϕ = 2π
λ λ
với d = d 2 − d1 : là hiệu số đường đi.
* Phương trình dao động tại M do sóng từ S1 & S2 truyền đến : uM = u1 + u2

Tổ vật lý trường THPT Phan Châu Trinh 1
Tóm tắt lý thuyết 12
2.π .d1 2.π .d 2 2.π .d1 2.π .d 2
Vậy uM = Acos(ω t - ) + Acos(ω t - ) = A[cos (ω t - ) + cos(ω t - )]
λ λ λ λ
π π
uM = 2Acos (d2 - d1).cos[ω .t - (d1 + d2)]
λ λ
π ∆ϕ
+ Biên độ sóng tại M : A M = 2A|cos | d 2 − d1 ||= 2 A | cos |
λ 2
π
+ Pha ban đầu tại M: ϕ M = − (d1 + d 2 )
λ
a) Những điểm có biên độ cực đại :
Amax = 2A ⇒ d = d 2 − d1 = kλ ⇒ d2 - d1 = kλ (với k = 0, ±1, ±2,.... )
Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên
lần bước sóng:
b) Những điểm có biên độ bằng 0 (cực tiểu):
1 λ
Amin = 0 ⇒ d2 - d1 = (k + )λ = (2k +1) (với k = 0, ±1, ±2,.... )
2 2
Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nửa
nguyên lần bước sóng:
t d
Chú ý: * Nếu phương trình sóng tại M do O truyền đến là: uM = A cos 2π ( − ) với d =MO
T λ
 t d
 Khi     ®Þ uM ' = − A cos 2π ( T − λ )

M cè  nh 
thì phương trình sóng phản xạ tại M là : 
K hiM  ù  u = A cos 2π ( t − d )
  t do  M '

 T λ
d1 − d 2 π
*Hai nguồn dao động ngược pha: Biên độ dao động của điểm M: AM = 2A| cos( π + )|
λ 2
Số điểm dao động cực đại trên S1S2 giao động cùng pha nhau(số gợn lồi) :
Gọi M trên S1S2 là điểm dao động cực đại.
d1 + d 2 = S1S2 = L ( 1)

Ta có  λ
 d 2 − d1 = k ( 2 )
 2
L λ
(1) + (2) ⇒ 2d2 = L + k.λ ⇒ Vị trí các điểm dao động cực đại : d2 = + k .(3)
2 2
L kλ L L
Ta có điều kiện : 0 < d2 < L (trừ S1 và S2) ⇔ 0 < +
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản