Thư Viện Công Thức Vật Lý

Hình ảnh thí nghiệm sóng dừng trên dây có hai đầu cố định

Đặc điểm của sóng dừng

+ Nút sóng là những điểm dao động có biên độ bằng 0 hay đứng yên.

+ Bụng sóng là những điểm dao động với biên độ cực đại.

+ Khoảng cách giữa 2 bụng sóng hoặc 2 nút sóng liên tiếp: $\frac{\lambda }{2}$.

+ Khoảng cách giữa 1 nút sóng và 1 bụng sóng liên tiếp: $\frac{\lambda }{4}$.

+ Thời gian ngắn nhất giữa 2 lần duỗi thẳng : $∆t=\frac{\lambda }{2v}=\frac{T}{2}=\frac{1}{2f}$.

+ Nếu nguồn có tần số f thì sóng dừng dao động với tần số là 2f.

+ Gọi A biên độ của sóng tới (nguồn) thì biên độ dao động của bụng là 2A và bề rộng bụng sóng là 4A.

+ Tại vị trí vật cản cố định, sóng tới và sóng phản xạ ngược pha nhau.

+ Tại vị trí vật cản tự do, sóng tới và sóng phản xạ cùng pha nhau.

+ Sóng dừng không có sự lan truyền năng lượng và truyền trạng thái dao động.

+ Ứng dụng của sóng dừng là xác định vận tốc truyền sóng, chế tạo nhạc cụ.

Họa âm bậc 1 : $f_1=\frac{v}{2l}$ (âm cơ bản)

Họa âm bậc 2 :$f_2=2\frac{v}{2l}$

Họa âm bậc n: $f_n=n{f}_1$

$f_1=f_{min}=\frac{v}{4l}$ :Tần số âm cơ bản

$f_3=3f_1=3\frac{v}{4l}$:Tần số âm bậc 3

Tần số âm bằng một số lần k lẻ tần số âm cơ bản

Âm cơ bản: $f_1=f_{min}=\frac{v}{2l}$

Họa âm bậc 2 : $f_2=2f_1$

Họa âm bậc k: :$f_k=k{f}_1$

Tại hai bên  :

$$\begin{gathered} d_{2M}-d_{1M}=\frac{l}{2}+R-\left(\frac{l}{2}-R\right)=2R \\ {d}_{2M\text{'}}-d_{1M\text{'}}=\frac{l}{2}-R-\left(\frac{l}{2}+R\right)=-2R \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \frac{-2R}{\lambda }\le k\le \frac{2R}{\lambda } \\ n=2\left[\frac{2R}{\lambda }\right]+1 \\ \Rightarrow N=2n \end{gathered}$$

Tương tự với cực tiểu :

$\frac{-2R}{\lambda }-0,5\le k\le \frac{2R}{\lambda }-0,5$

Lưu ý : Những điểm ở đinh thì cộng riêng không nhân 2

n là số cực đại hoặc cực tiểu giao thoa nằm giữa hai nguồn

N là số cực đại hoặc cực tiểu nằm trên đường tròn

$$\begin{gathered} ∆d_{S1}=S_1{S}_2 \\ ∆d_{S2}=-S_1{S}_2 \\ ∆d_M=\left(k+\frac{{\phi }_2-{\phi }_1}{2\pi }\right) \\ ∆d_{S1}<∆d_M<∆d_{S1} \\ \Rightarrow \frac{-S_1{S}_2}{\lambda }-\frac{{\phi }_2-{\phi }_1}{2\pi }<k<\frac{S_1{S}_2}{\lambda }-\frac{{\phi }_2-{\phi }_1}{2\pi } \end{gathered}$$

k chọn số nguyên

Với 2 nguồn cùng pha : số cực đại luôn lẻ

Với 2 nguồn ngược pha : số cực đại luôn chẵn

Khoảng cách này trùng với phương nối 2 nguồn

Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lần các bước sóng.

Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lẻ nửa các bước sóng