Vật lí 11 Bài 3: Giao thoa sóng Giải Lý 11 Cánh diều trang 48, 49, 50, 51, 52, 53

Giải Vật lí 11 Cánh diều Bài 3: Giao thoa sóng giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi trang 48, 49, 50, 51, 52, 53 thuộc chủ đề 2 Sóng.

Giải Lý 11 Bài 3 Cánh diều các em sẽ hiểu được kiến thức lý thuyết về Giao thoa sóng và biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi của Bài 3 Chủ đề 2 trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình.

Giải Vật lí 11 Cánh diều trang 48, 49, 50, 51, 52, 53

Luyện tập 1 trang 50

Điểm M nằm cách đều hai nguồn sóng cùng tần số 90 Hz thì có thuộc hệ vân giao thoa của hai sóng đó không?

Gợi ý đáp án

Điểm M có thuộc hệ vân giao thoa của hai sóng. Khi đó điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn nối hai nguồn sóng.

- Nếu hai nguồn dao động cùng pha thì M dao động với biên độ cực đại.

- Nếu hai nguồn dao động ngược pha thì M dao động với biên độ cực tiểu.

Câu hỏi 1 trang 50

Biết bước sóng là khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lồi hoặc đỉnh hai gợn lõm liên tiếp trên cùng một phương truyền sóng. Hãy nêu cách xác định bước sóng do hai nguồn phát ra trên hình 3.6.

Gợi ý đáp án

- Cách xác định bước sóng do hai nguồn phát ra:

+ Đo khoảng cách giữa hai nguồn.

+ Đếm số khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lồi liên tiếp hoặc số khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lõm liên tiếp do hai nguồn tạo ra.

+ Dựa vào khái niệm bước sóng là khoảng cách gần nhau nhất giữa hai gợn lồi hoặc hai gợn lõm.

- Áp dụng:

+ Giả sử đối với hình 3.6 ở trên ta đo được khoảng cách giữa hai nguồn S₁S₂ = a

+ Khoảng giữa hai nguồn có 4 gợn lồi (không tính 2 nguồn) bằng 3.

Khi đó hoàn toàn tính được bước sóng \(\lambda=\frac{a}{3}\).

Câu hỏi 3 trang 51

Quan sát hình ảnh mặt nước thu được trên màn khi thay đổi tần số dao động của một quả cầu thì không còn thấy các điểm dao động cực đại và cực tiểu nằm trên các đường xác định nữa. Vậy điều kiện để quan sát được hệ vân giao thoa là gì?

Gợi ý đáp án

Điều kiện để quan sát được hệ vân giao thoa: là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương dao động và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Luyện tập 2 trang 52

Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, người ta được khoảng cách đo từ vân trung tâm đến vân sáng thứ mười là 4,0 mm. Ở vị trí cách vân trung tâm 1,0 mm sẽ là vân sáng hay tối?

Gợi ý đáp án

Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân thứ mười tương ứng với 10 khoảng vân.

\(i=\frac{4}{10}=0,4mm\)

Ở vị trí cách vân trung tâm 1,0 mm khi đó: \(k=\frac{x}{i}=\frac{1}{0,4}=2,5=3-0,5\)

Vị trí này tương ứng với vị trí của vân tối thứ 3.

Vận dụng trang 53

Nêu phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.

Gợi ý đáp án

Phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.

1. Mục đích thực hành

- Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Young, sử dụng chùm sáng laser.

- Đo bước sóng ánh sáng.

2. Dụng cụ thí nghiệm

- Nguồn phát laser.

- Khe Young: Một màn chắn có hai khe hẹp song song, độ rộng mỗi khe bằng 0,05 mm hoặc 0,1 mm, khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước.

- Thước cuộn 3000 mm.

- Thước kẹp, độ chia nhỏ nhất 0,02 hoặc 0,05 mm.

- Giá thí nghiệm.

- Một tờ giấy trắng.

3. Cơ sở lý thuyết

Tia laser là một chùm sáng song song, đơn sắc. Khi chiếu chùm tia laser vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song F₁, F₂. Hai khe hẹp này trở thành hai nguồn kết hợp phát sóng ánh sáng về phía trước. Cách màn chắn P một khoảng D, ta đặt màn quan sát E song song với P.

Các sóng ánh sáng từ F₁, F₂ gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, trên màn E xuất hiện hệ vân màu gồm những dải sáng tối xen kẽ. Khoảng vân i (khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp) liên hệ với a, D và bước sóng λ theo công thức:

\(i=\frac{\lambda D}{a}\)

Nếu khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước, đo khoảng cách D và khoảng vân i, ta tính được bước sóng λ của tia laser.

Đánh dấu vị trí của các vân sáng trên tờ giấy trắng phân bố trên n khoảng vân, n tùy chọn. Dùng thước cặp đo khoảng cách L giữa n vân sáng đã được đánh.

Khoảng vân i: \(i=\frac{L}{n}\) (mm)

Bước sóng của chùm laser được tính theo công thức: \(\lambda =\frac{ai}{D}=\frac{aL}{Dn}\)

Tắt công tắc K, rút phích điện của nguồn laser ra khỏi ổ cắm điện. Kết thúc thí nghiệm.