CHỦ ĐỀ 2
GIAO THOA SÓNG CƠ

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN

1. Định nghĩa : là sự tổng hợp của hai sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng cường hay bị giảm bớt.
2. Sóng kết hợp : Do hai nguồn kết hợp tạo ra. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng pha, cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.









3. Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:
Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2
Phương trình sóng tại 2 nguồn:

và

Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:

và

Phương trình giao thoa sóng tại M:


Biên độ dao động tại M:
với

Chú ý: * Số cực đại:

* Số cực tiểu:

Ta lấy:
= m,p (m nguyên dương, phần thập phân sau dấu phẩy)
Số cực đại luôn là: 2m + 1 (chỉ đối với hai nguồn cùng pha)
Số cực tiểu là: + Trường hợp 1: Nếu p < 5 thì số cực tiểu là 2m.
+ Trường hợp 2: Nếu p ( 5 thì số cức tiểu là 2m+2.
Nếu hai nguồn dao động ngược pha thì làm ngược lại.
a. Hai nguồn dao động cùng pha (
hoặc 2k()
Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:

Biên độ sóng tổng hợp:
AM = 2A

( Amax= 2A khi:
+ Hai sóng thành phần tại M cùng pha
nhau ( (( = 2k( (k(Z)
+ Hiệu đường đi d = d2 – d1 = k(
( Amin= 0 khi:
+ Hai sóng thành phần tại M ngược pha nhau ( (( = (2k+1)( (k ( Z).
+ Hiệu đường đi d = d2 – d1 = (k +
)(.
+ Để xác định điểm M dao động với Amax hay Amin ta xét tỉ số
.
Nếu
= k = số nguyên thì M dao động với Amax và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k.
Nếu
= k +
thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1).
+ Khoảng cách giữa hai đỉnh liên tiếp của hai hypecbol cùng loại (giữa hai cực đại (hai cực tiểu) giao thoa):
.
+ Số đường dao động với Amax và Amin :
( Số đường dao động với Amax (luôn là số lẻ) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện (không tính hai nguồn):
và k(Z.
Vị trí của các điểm cực đại giao thoa xác định bởi:
(thay các giá trị tìm được của k vào).
( Số đường dao động với Amin (luôn là số chẵn) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện (không tính hai nguồn):
và k(Z.
Vị trí của các điểm cực tiểu giao thoa xác định bởi:
(thay các giá trị của k vào) ( Số cực đại giao thoa bằng số cực tiểu giao thoa + 1.
b. Hai nguồn dao động ngược pha:(
)
* Điểm dao động cực đại:
d1 – d2 = (2k + 1)
(k(Z)
Số đường hoặc số điểm dao động cực đại (không tính hai nguồn):


* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = k( (k(Z)
Số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu (không tính hai nguồn):


c. Trường hợp hai nguồn dao động vuông pha nhau:(
)
+ Phương trình hai nguồn kết hợp:

+ Phương trình sóng tổng hợp tại M:


+ Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:

+ Biên độ sóng tổng hợp:

+ Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu:
* Số cực đại:

* Số cực tiểu:

Chú ý: Với bài toán tìm số đường dao động cực đại (bụng sóng) và không dao động (nút sóng) giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N. Đặt (dM = d1M – d2M; (dN = d1N – d2N và giả sử (dM < (dN.
+ Hai nguồn dao động cùng pha:
Cực đại: (dM < k( < (dN
Cực tiểu: (dM < (2k + 1)
< (dN
+ Hai nguồn dao động ngược pha:
Cực đại: (dM < (2k + 1)
<