Họ và tên: Võ Trí Thành MSSV: 2012057
Môn học: Vật Lý Sóng.
1 | P a g e
BÀI TẬP 4
1. Xét một tinh thể khoảng cách giữa các nguyên tử a. Vận tốc pha
biểu thức:
sin 2
2
ka
vc
ka
=
với k là số sóng và c là hằng số.
Hãy nh vận tc nhóm vg. Tính tích
g
vv
. Khảo sát các giới hạn của vg vϕ
khi bước sóng lớn.
Giải:
Ta có, vận tốc nhóm:
() cos 2
g
d v k dv
d ka
v v k c v
dk dk dk


= = = + = +


Tích hữu hưng gia :
( )
2sin
g
c ka
vv ka
=
Ta có:
sin sin
2
lim lim lim
2
lim lim cos lim cos
2
g
ka n a
v c c c
ka n a
ka n a
v c c c
→ →
→ →
= = =
= = =
Họ và tên: Võ Trí Thành MSSV: 2012057
Môn học: Vật Lý Sóng.
2 | P a g e
2. Người ta chứng minh rằng hằng số điện môi tỉ đối của một chất khí bị ion
hóa có biểu thức:
(1)
với c là tốc độ ánh sáng trong chân không, là mạch số đặc trưng của
plasma. Hãy tìm phương trình tán sắc, tích số , từ đó dẫn ra biểu thức
của . Xét các giới hn của khi .
Giải:
Ta có : vận tc pha được biểu th :
22
( )vv
kk

= =
(2)
Do đó : từ (1) và (2), ta suy ra đưc hệ thc n sắc là :
22
2
2e
kc

=
Suy ra, vận tốc pha
Vận tốc nhóm :
2
2
2
1e
g
dk
v c c
dk


= = = 

Tích vô hướng giữa :
2
.
g
v v c
=
Ta có, khi ,k=0, các giới hạn lần lượt là
lim
lim 0
e
eg
v
v


=
=
Họ và tên: Võ Trí Thành MSSV: 2012057
Môn học: Vật Lý Sóng.
3 | P a g e
3. Khảo sát một sóng phẳng dọc đơn sắc, truyền trong môi trường theo trục
Ox. Sóng “dọc” có nghĩa rằng điện trường của sóng song song với vectơ
sóng . Giả sử điện trường và từ trường của sóng có các biểu thức sau:
(*)
và các tính chất quang học của môi trường được mô tả bởi hằng số điện môi
phụ thuộc vào tần số .
a. Chứng minh rng các tần s thể đi với sóng (*) tương ứng với giá trị
zero của hằng s đin môi .
b. Hãy tìm mt đ điện tích mt đ dòng đin trong môi trường gắn kết với
sự hiện diện của trường đin từ của sóng.
Giả sử rằng các tính chất quang học của i trường được xác định bởi điện
tử cổ điển trong mt đơn v thtích, liên kết với các nguyên tử bằng lực đàn hồi
, hãy xác đnh hệ thức tán sc đi với sóng dọc.