MasterSchool

Vật lý lớp 11 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 12: Giao thoa sóng

Chương 2: Sóng · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 11 Bài 12: Giao thoa sóng sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 11.

Lớp

II. Thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng

1. Thí nghiệm

Thí nghiệm về giao thoa ánh sáng

Hình ảnh minh họa SGK

Kết quả:

- Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ.

- 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 và tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng.

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

Hình ảnh minh họa SGK

· Bước sóng ánh sáng: λ=aiD\lambda=\frac{ai}{D}

Trong đó:

- a là khoảng cách giữa hai khe: a = F1F2.

- D là khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát.

- i là khoảng vân. Đó là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.

Từ đó có thể rút ra công thức tính khoảng vân: i=λDai=\frac{\lambda D}{a}

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

- Tại A có vân sáng khi: d2−d1=kλd_{2}-d_{1}=k\lambda với k=0;±1;±2;...k=0; \pm 1; \pm 2;...

- Tại A có vân tối khi: d2−d1=(k+0,5)λd_{2}-d_{1}=(k+0,5)\lambda với k=0;±1;±2;...k=0; \pm 1; \pm 2;...

· Vị trí các vân sáng, các vân tối:

- Vị trí các vân sáng: xs=kλDax_{s}=k\frac{\lambda D}{a} với k=0;±1;±2;...k=0; \pm 1; \pm 2;...

- Vị trí các vân tối: xt=(k+0,5)λDax_{t}=(k+0,5)\frac{\lambda D}{a} với k=0;±1;±2;...k=0; \pm 1; \pm 2;...

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Giao thoa khi hai sóng cùng tần số, hiệu pha không đổi (kết hợp).
  • Cực đại: hiệu đường đi δ = kλ; cực tiểu: δ = (2k+1)λ/2.
  • Nguồn kết hợp điển hình: hai khe, hai loa cùng nguồn.
  • Biên độ tổng phụ thuộc pha.
  • Công thức trọng tâm: δ = d2 − d1; CĐ: δ = kλ; CT: δ = (2k+1)λ/2

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Hiện tượng giao thoa sóng là gì và điều kiện để hai sóng giao thoa được với nhau?
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các vị trí dao động tăng cường (cực đại giao thoa) và các vị trí triệt tiêu lẫn nhau (cực tiểu giao thoa). Điều kiện: Hai nguồn sóng phải là hai nguồn kết hợp (cùng tần số, cùng phương dao động và có hiệu số pha không đổi theo thời gian).
Câu 2: Điều kiện về hiệu đường đi để có cực đại và cực tiểu giao thoa (hai nguồn cùng pha)?
Vị trí cực đại giao thoa: Hiệu khoảng cách bằng số nguyên lần bước sóng: d2−d1=kλd_2 - d_1 = k\lambda (k=0,±1,±2,…k = 0, \pm 1, \pm 2, \dots). Vị trí cực tiểu giao thoa: Hiệu khoảng cách bằng số bán nguyên lần bước sóng: d2−d1=(k+0,5)λd_2 - d_1 = (k + 0,5)\lambda (k=0,±1,±2,…k = 0, \pm 1, \pm 2, \dots).
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young, khoảng vân ii được tính bằng công thức nào?
Khoảng vân ii là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp: i=λDai = \frac{\lambda D}{a}. Trong đó: λ\lambda là bước sóng ánh sáng, DD là khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát, aa là khoảng cách giữa 2 khe sáng hẹp.
Câu 4: Vị trí vân sáng và vân tối trên màn giao thoa Young được xác định như thế nào?
Tọa độ vân sáng bậc kk: xs=k⋅i=kλDax_s = k \cdot i = k \frac{\lambda D}{a} (k=0,±1,±2,…k = 0, \pm 1, \pm 2, \dots). Tọa độ vân tối thứ kk: xt=(k−0,5)⋅i=(k−0,5)λDax_t = (k - 0,5) \cdot i = (k - 0,5) \frac{\lambda D}{a}.

Đề luyện tập theo bài