Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 32 chi tiết trong Bài 8: Giao thoa sóng Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Bài 8: Giao thoa sóng

Câu 8.8 (VD) trang 32 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha, tốc độ truyền sóng là 0,5 m/s, tần số sóng là 25 Hz.

a) Trong vùng không gian giữa hai nguồn, có bao nhiêu dãy gồm những điểm dao động với biên độ cực đại và bao nhiêu dãy gồm những điểm đứng yên? Cho biết hai nguồn cách nhau 13 cm.

b) Tính khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp trên đoạn AB dao động với biên độ cực đại và khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp đứng yên.

c) Khoảng cách giữa một điểm dao động với biên độ cực đại và một điểm đứng yên kế cận trên đoạn AB bằng bao nhiêu?

Lời giải:

a) Ta có: $\lambda =\frac{50}{25}=\mathrm{2,0}\text{ cm}$

Gọi M là một điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên AB:

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}\text{MA}-\text{MB}=k\lambda \\ \text{MA}+\text{MB}=\text{AB}\end{array}\Rightarrow \text{MA}=\frac{k\lambda }{2}+\frac{\text{AB}}{2}\right.$

Vì: $0<\text{MA}<\text{AB}\Rightarrow -\frac{\text{AB}}{\lambda }<k<\frac{\text{AB}}{\lambda }\Rightarrow -\mathrm{6,5}<k<\mathrm{6,5}$

$\Rightarrow k=\mathrm{0,}\pm \mathrm{1,}\pm \mathrm{2,}\pm \mathrm{3,}\pm \mathrm{4,}\pm \mathrm{5,}\pm 6$

Có 13 dãy gồm những điểm dao động với biên độ cực đại.

Tương tự, với những điểm đứng yên: $-7<k<6\Rightarrow k=\mathrm{0,}\pm \mathrm{1,}\pm \mathrm{2,}\pm \mathrm{3,}\pm \mathrm{4,}\pm \mathrm{5,}-6$ nên có 12 dãy gồm những điểm đứng yên.

b) Gọi M₁ và M₂ là hai điểm liên tiếp trên AB dao động với biên độ cực đại, với $M_{1}A>M_{2}A$:

$$\begin{gathered} {\text{M}}_1\text{A}-{\text{M}}_2\text{A} \\ =k\frac{\lambda }{2}+\frac{\text{AB}}{2}-\left(\left(k-1\right)\frac{\lambda }{2}+\frac{\text{AB}}{2}\right) \\ =\frac{\lambda }{2}=\mathrm{1,0}\text{ cm}. \end{gathered}$$

Tương tự, khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp đứng yên trên AB cũng bằng 

c) Khoảng cách giữa một điểm dao động với biên độ cực đại và một điểm đứng yên kế cận là $\frac{\lambda }{4}=\mathrm{0,50}\text{ cm}$

Lưu ý: Hiện tương xảy ra doc theo đoạn thẳng nối hai nguồn tương tư hiện tượng sóng dừng, trong đó các điểm dao động với biên độ cực đại là các bụng sóng và các điểm đứng yên là các nút sóng (xem chi tiết bài 9. Sóng dừng).

Câu 8.9 (VD) trang 32 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết khoảng cách giữa hai khe là 0,40 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1,00 m. Khi ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ thì quan sát thấy trên một khoảng trong vùng giao thoa có chứa 7 vân sáng với khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng bằng 9,00 mm.

a) Tính bước sóng λ₁

b) Sử dụng nguồn sáng gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ và λ₂ với ${\lambda }_2=400\text{ nm}$. Xác định vị trí trên màn có vân sáng cùng màu với vân trung tâm và gần vân trung tâm nhất.

Lời giải:

a) Ta có: $6i=6\frac{{\lambda }_{1}D}{a}\Rightarrow 6\frac{{\lambda }_1\cdot \mathrm{1,00}}{\mathrm{0,40}\cdot {10}^{-3}}=\mathrm{9,00}\cdot {10}^{-3}$. Suy ra: ${\lambda }_1=600\text{ nm}$

b) Tại vân trung tâm hai ánh sáng đơn sắc λ₁ và λ₂ cho vân sáng trùng nhau nên  vân trung tâm có màu hỗn hợp của hai ánh sáng đơn sắc. Vị trí vân cùng màu với vân trung tâm là vị trí hai vân sáng tương ứng của λ₁ và λ₂ trùng nhau:

$k_1\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=k_2\frac{{\lambda }_{2}D}{a}\Rightarrow k_1{\lambda }_1=k_2{\lambda }_2$. Suy ra: $k_1=\frac{400}{600}{k}_2$

Vì k₁ và k₂ là số nguyên nên suy ra giá trị tương ứng của k₁, k₂ là:$k_1=\pm \mathrm{2,}\pm 4$$\pm \mathrm{6,}\dots$ và $k_2=\pm \mathrm{3,}\pm \mathrm{6,}\pm \mathrm{9,}\dots$

Vị trí vân cùng màu và gần vân trung tâm nhất tương ứng với $k_1=\pm 2$ và $k_2=\pm 3$: $x_1=x_2\iff k_1{i}_1=k_2{i}_2=\pm 3\text{ mm}$(ở hai phía so với vân trung tâm).

Câu 8.10 (VD) trang 32 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 600 nm. Biết khoảng cách giữa hai khe là 1,20 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,00 m.

a) Tại các điểm M và N trên màn, M, N cùng phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm các khoảng lần lượt là 6,00 mm và 9,5 mm có vân sáng hay vân tối?

b) Không kể các vân tại M và N, trong khoảng giữa M, N có bao nhiêu vân sáng và bao nhiêu vân tối?

Lời giải:

a) Ta có: $i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{600\cdot {10}^{-9}\cdot 2}{\mathrm{1,20}\cdot {10}^{-3}}=\mathrm{1,00}\text{ mm}$

$\frac{x_{\text{M}}}{i}=6$: tại M có vân sáng bậc sáu.

$\frac{x_{\text{N}}}{i}=\mathrm{9,5}:$ tại N có vân tối thứ mười.

b) Không kể các vân tại M và N, trong khoảng giữa M, N có ba vân sáng (bậc bảy, bậc tám và bậc chín) và ba vân tối (thứ bảy, thứ tám và thứ chín).