Giải SGK Vật lí 11 Bài 12 (Kết nối tri thức): Giao thoa sóng

Câu hỏi 1 trang 51 Vật lí 11: Trong thí nghiệm ở Hình 12.1, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20 cm/s cần rung có tần số 40 Hz. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1S2

Lời giải:

Ta có: v = 20 cm/s = 0,2 m/s

Bước sóng là: λ= vf=0,240= 0,005 (m)

Do: khoảng cách giữa 2 cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = khoảng cách giữa 2 cực tiểu giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = λ2.

⇒ Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa trên đoạn S1S2 là:

d= λ2 = 0,0052= 0,0025 (m)

Câu hỏi 2 trang 51 Vật lí 11: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với a = 0,2 mm, D = 1,2m, người ta đo được I = 0,36 mm. Tính bước sóng λ và tần số f của bức xạ

Lời giải:

Ta có: i= λ.Da⇒ λ=a.iD= 0,2.0,361,2= 0,06(μm)

Tần số f của bức xạ: f=cλ=3.1086.10−8= 5.1015(Hz).

Câu hỏi 3 trang 51 Vật lí 11: Trong một thí nghiệm Y-âng, biết a = 0,15 mm, D = 1,20 m, khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,2 mm. Tính bước sóng ánh sáng

Lời giải:

Vì khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,2 mm nên 11i = 5,2 ⇒ I ≈ 0,47 mm

Bước sóng là: λ=a.iD= 0,15.0,471,2= 0,06(μm)

Lý thuyết Giao thoa sóng

I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước

1. Thí nghiệm

2. Giải thích

- Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng ổn định gọi là các vân giao thoa

3. Điều kiện để xảy ra giao thoa

- Dao động cùng phương, cùng tần số

- Có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Hai nguồn như vậy gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp

- Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng

II. Thí nghiệm của YOUNG (Y-Âng) về giao thoa ánh sáng

1. Thí nghiệm

Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ đã khẳng định ánh sáng có tính chất sóng. Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau. Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. Những vạch sáng tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng

2. Công thức xác định bước sóng λ của ánh sáng

Nếu đo được a, D và I thì sẽ xác định được bước sóngλ theo công thức: λ=iaD

- Điều kiện để tại A có vân sáng, vân tối:

+ Tại A có vân sáng khi: d2−d1=kλ

+ Tại A có vân tối khi: d2−d1=(k+12)λ

Với k= 0, ±1, ±2,…

- Vị trí các vân sáng, các vân tối:

+ Vị trí các vân sáng: xs=kλDa

+ Vị trí các vân tối: xt=(k+12)λDa

Sơ đồ tư duy về “Giao thoa sóng”

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 11: Sóng điện từ

Bài 12: Giao thoa sóng

Bài 13: Sóng dừng

Bài 14: Bài tập về sóng

Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm