Nội Dung Chính
(Trang 31)
Sóng nước, sóng âm thanh, sóng ánh sáng,... có đặc điểm gì chung?
| Nội dung • Mô tả sóng • Sóng ngang, sóng dọc, sự truyền năng lượng của sóng cơ • Sóng điện tử • Giao thoa sóng • Sóng dừng |
(Trang 32)
| Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp hay nghe đến nhiều loại sóng như: sóng nước, sóng âm, sóng vô tuyến, sóng địa chấn,... Vậy sóng được hình thành như thế nào và có những đặc điểm gì?
|
I. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG MẶT NƯỚC
| Chuẩn bị: Thiết bị tạo sóng mặt nước bằng kênh tạo sóng (Hình 8.1). Tiến hành: Đặt một miếng xốp nhỏ C trên mặt nước. Khi quay đĩa D làm cho vật tạo sóng O dao động lên xuống, ta thấy mặt nước tại O bị biến dạng thành những gợn sóng lan truyền đi xa. Khi gợn sóng lan truyền đến C thì miếng xốp dao động lên xuống. |
Hình 8.1 Cơ cấu chuyển động Miếng xốp nhỏ Tấm chống phản xạ Vật tạo sóng |
Quan sát qua thành kênh, ta thấy mặt cắt của nước có dạng hình sin. Ta nói đã có sóng hình sin truyền trên mặt nước. O là nguồn sóng, nước là môi trường truyền sóng, đường thẳng OC là phương truyền sóng. Những phần tử môi trường tham gia dao động tạo thành sóng.
Hãy quan sát chuyển động của miếng xốp trong thí nghiệm Hình 8.1 và cho biết miếng xốp có chuyển động ra xa nguồn cùng với sóng không.
(Trang 33)
II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG
1. Trong thí nghiệm Hình 8.1, các phần tử nước sát nguồn O dao động theo phương thẳng đứng. Nhờ có lực liên kết giữa các phần tử nước mà các phần tử nước ở điểm M lân cận điểm O dao động theo. Đến lượt các phần tử nước ở điểm N gần điểm M dao động. Ta nói có sự truyền dao động từ điểm này sang điểm khác tạo nên sóng mặt nước.
Như vậy, có hai nguyên nhân tạo nên sóng truyền trong một môi trường. Đó là nguồn dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường và có lực liên kết giữa các phần tử của môi trường.
| 2. Bây giờ ta hãy xét sóng mặt nước có dạng hình sin lan truyền từ nguồn O theo phương Ox (Hình 8.2). Tại thời điểm bắt đầu quan sát (t = 0) phần tử nước tại O bắt đầu đi lên, còn các điểm khác chưa dao động. Tại  . Tại Tại | Trong đồ thị của sóng Hình 8.2d, những điểm nào trong các điểm M, N,
Hình 8.2. Mô tả quá trình truyền sóng trên mặt nước |
. Phần tử nước tại M trễ pha hơn phần tử nước tại O là 
, phần tử nước tại O về đến vị trí cân bằng, phần tử nước tại M đi lên đến vị trí biên, còn sóng lan đến điểm N cách O một khoảng bằng 
. Điểm N trễ pha hơn điểm M là 
(Trang 34)
III. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG
Hình 8.3 là đồ thị một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước theo phương Ox.
Hình 8.3. Đồ thị (u – x) của một sóng hình sin
Li độ u
Biên độ sóng
Bước sóng λ
Phương truyền sóng
u là li độ của các phần tử môi trường ở mỗi vị trí x trên phương truyền sóng tại một thời điểm t.
– Biên độ sóng là độ dịch chuyển lớn nhất của phần tử sóng khỏi vị trí cân bằng.
– Chu kì của sóng chính bằng chu kì dao động của phần tử sóng. Chu kì của sóng kí hiệu là T, đơn vị là giây.
– Tần số sóng: đại lượng 
được gọi là tần số của sóng.
– Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền của biến dạng trong môi trường truyền sóng.
– Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì. Bước sóng được kí hiệu là λ, đơn vị là mét.
– Giữa các đại lượng λ, T (hay f) có mối liên hệ: 
– Cường độ sóng I được định nghĩa là năng lượng sóng được truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.
– Biểu thức: 
Trong đó E là năng lượng sóng truyền qua một diện tích S vuông góc với phương truyền sóng trong thời gian Δt.
Trong hệ SI, đơn vị cường độ sóng là 
(Trang 35)
| EM CÓ BIẾT Tốc độ truyền sóng chỉ phụ thuộc vào tính chất của môi trường truyền sóng, không phụ thuộc vào tần số dao động của nguồn hay của các phần tử môi trường có sóng truyền qua. | Khi quan sát một hồ nước rộng, ta nhìn thấy có những gợn sóng lan truyền qua trước mặt. Hãy đề xuất cách đo các đại lượng đặc trưng của sóng như: chu kì của sóng, bước sóng, tốc độ truyền sóng trên mặt nước. |
1. Trên mặt hồ yên lặng, một người làm cho con thuyền dao động tạo ra sóng trên mặt nước. Thuyền thực hiện được 24 dao động trong 40 s, tạo ra sóng cao 12 cm so với mặt hồ khi yên lặng và ngọn sóng tới bờ cách thuyền 10 m sau 5 s. Với số liệu này, hãy xác định:
a) Chu kì dao động của thuyền.
b) Tốc độ lan truyền sóng trong môi trường.
c) Bước sóng.
d) Biên độ sóng.
| 2. Hình 8.4 là đồ thị (u – t) của một sóng âm trên màn hình của một dao 3. Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, nếu ta thay đổi tần số dao động của nguồn sóng thì đại lượng nào sau đây không thay đổi? A. Chu kì sóng. B. Bước sóng. C. Tần số sóng. D. Tốc độ truyền sóng. |
Hình 8.4 |
(Trang 36)
| EM ĐÃ HỌC • Sóng cơ là những biến dạng cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi. • Biên độ sóng là độ dịch chuyển lớn nhất của phần tử sóng khỏi vị trí cân bằng. • Chu kì sóng bằng chu kì dao động của phần tử sóng. Chu kì kí hiệu là T, đơn vị là giây. • Tần số sóng: đại lượng • Tốc độ truyền sóng v là tốc độ lan truyền dao động trong không gian. • Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì. Bước sóng được kí hiệu là λ, đơn vị là mét. • Các đại lượng λ, T (hay f) và v có mối liên hệ sau đây: • Sự lệch pha giữa các phần tử dao động trên phương truyền sóng tạo nên hình ảnh của sóng. |
được gọi là tần số sóng.| EM CÓ THỂ • Tìm được các đại lượng đặc trưng của sóng từ đồ thị (u – x) của sóng. |
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn