a) Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm \({S_1},{S_2}\) cách nhau 15cm, người ta đặt hai nguồn

Câu hỏi số 734943:

Vận dụng

a) Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm \({S_1},{S_2}\) cách nhau 15cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng có tần số 20Hz và luôn dao động cùng pha. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn \({S_1}{S_2}\) là bao nhiêu?

b) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc xác định, thì tại điểm M trên màn quan sát là vân sáng bậc 5. Sau đó giảm khoảng cách giữa hai khe một đoạn bằng 0,2mm thì tại M trở thành vân tối thứ 5 so với vân sáng trung tâm. Ban đầu khoảng cách giữa hai khe là bao nhiêu?

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:734943

Phương pháp giải

- Trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha:

+ Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn: \({N_{\max }} = 2.\left[ {\dfrac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda }} \right] + 1\)

+ Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn: \({N_{\min }} = 2.\left[ {\dfrac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } + 0,5} \right]\)

- Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng:

+ Vị trí vân sáng: \({x_s} = k.i = k.\dfrac{{\lambda D}}{a}\)

+ Vị trí vân tối: \({x_t} = \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right).i = \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right).\dfrac{{\lambda D}}{a}\)

Giải chi tiết

a) \({S_1}{S_2} = 15cm;f = 20Hz;v = 40cm/s\)

Bước sóng: \(\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{{40}}{{20}} = 2\left( {cm} \right)\)

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn \({S_1}{S_2}\) là:

\({N_{\max }} = 2.\left[ {\dfrac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda }} \right] + 1 = 2.\left[ {\dfrac{{15}}{2}} \right] + 1 = 2.7 + 1 = 15\)

b) Ban đầu, tại M là vân sáng bậc 5: \({x_M} = 5.i = 5.\dfrac{{\lambda D}}{a}\,\,\left( 1 \right)\)

Sau đó, giảm khoảng cách 2 khe một đoạn 0,2mm thì tại M là vân tối thứ 5:

\({x_M} = \left( {4 + \dfrac{1}{2}} \right).i = 4,5.\dfrac{{\lambda D}}{{a - 0,2}}\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow 5.\dfrac{{\lambda D}}{a} = 4,5.\dfrac{{\lambda D}}{{a - 0,2}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{5}{a} = \dfrac{{4,5}}{{a - 0,2}} \Leftrightarrow 5.a - 1 = 4,5.a \Rightarrow a = 2\left( {mm} \right)\)

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.