(Trang 55)
| Có thể sử dụng mối liên hệ nào để xác định các đại lượng λ, v, f, T? |
I. CÁC VÍ DỤ
| Ví dụ 1: Trong một môi trường, một sóng âm có tần số 192 Hz và truyền đi được quãng đường 91,4m trong 0,27 s. Hãy tính: a) Tốc độ truyền sóng. b) Bước sóng. c) Nếu âm có tần số là 442 Hz truyền trong môi trường trên thì bước sóng và chu kì là bao nhiêu? Giải:
b) Sử dụng công thức v = λf.
c)
| Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Hình 8.1, thiết bị tạo sóng dao động với tần số 2 Hz. Người ta đo được khoảng cách của 2 đỉnh sóng liên tiếp bằng 10 cm. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. Giải: Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp, theo đề bài ta có λ = 10 cm. Tốc độ truyền sóng: v = λf= 10.2 = 20 cm/s. Ví dụ 3: Một sóng hình sin đang lan truyền từ trái sang phải trên một dây dài, Hình 14.1 là hình ảnh của sóng ở một thời điểm xét. Cho biết tốc độ truyền sóng v = 1 m/s. a) Tính tần số của sóng. b) Hỏi các điểm Q, P và O đang chuyển động lên hay xuống? |
Hình 14.1
Phương truyền sóng
(Trang 57)
Giải:
a) Từ đồ thị ta được λ = 10 cm = 0,1 m.
Sử dụng công thức: 
Ta suy ra tần số của sóng: 
b) Vào một thời điểm t sóng có dạng như Hình 14.1.
– Điểm Q cách R một khoảng đúng bằng một bước sóng nên dao động cùng pha với R. Do vậy, điểm Q bắt đầu chuyển động đi lên.
– Điểm P cách R một khoảng bằng 1,5 lần bước sóng nên dao động ngược pha với R. Do vậy, điểm P bắt đầu chuyển động đi xuống.
– Điểm O cách R một khoảng đúng bằng hai bước sóng nên dao động cùng pha với R. Do vậy, điểm O bắt đầu chuyển động đi lên.
Ví dụ 4: Trong một thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là a = 2 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe với màn quan sát là D = 1,2 m. Khe sáng hẹp phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc màu đỏ 
μm và màu lục 
μm. Tính:
a) Khoảng vân của hai ánh sáng màu đỏ và màu lục.
b) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm.
Giải:
a) Với ánh sáng đỏ μm
Với ánh sáng màu lục 
μm
b) Vân chính giữa ứng với k= 0 là chung cho cả hai bức xạ, tức là tại đó cả hai bức xạ đều cho vân sáng và vân có màu là màu hỗn hợp của màu đỏ và màu lục.
Vân đầu tiên cùng màu với vân này ở tại điểm A và cách tâm O của vân chính giữa một khoảng x = OA sao cho: 
với k ∈ Z.
Ta nhận thấy 
Do vậy, giá trị nhỏ nhất của 
là 5 và của 
là 6, tức là:
OA = 0,33.6 = 1,98 mm.
(Trang 57)
II. BÀI TẬP LUYỆN TẬP
1. Một lò xo có chiều dài 1,2 m, đầu trên gắn vào một đầu thanh thép nằm ngang, đầu dưới treo một quả cân. Dao động theo phương thẳng đứng của đầu thanh thép duy trì bằng một nam châm điện để có tần số 50 Hz. Khi đó, trên lò xo có sóng dừng và trên lò xo chỉ có một nhóm vòng dao động với biên độ cực đại. Tính tốc độ truyền sóng trên lò xo.
2. Một sóng hình sin được mô tả như Hình 14.2.
a) Xác định bước sóng của sóng.
b) Nếu chu kì của sóng là 1 s thì tần số và tốc độ truyền sóng bằng bao nhiêu?
c) Bước sóng sẽ bằng bao nhiêu nếu tần số tăng lên 5 Hz. Biết rằng tốc độ truyền sóng không đổi? Vẽ đồ thị (u – x) trong trường hợp này và đánh dấu rõ bước sóng trên đồ thị.
Hình 14.2
Phương truyền sóng
3. Trong một thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Tính bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm.
| EM ĐÃ HỌC Cách xác định các đại lượng đặc trưng (chu kì, bước sóng, tốc độ truyền sóng,...) khi biết phương trình hoặc đồ thị của sóng và ngược lại. | EM CÓ THỂ Giải thích được cách đo bước sóng ánh sáng qua thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young thông qua mối liên hệ giữa các đại lượng i, D, a, λ. |
