Hôm nay Kiến Guru muốn chia sẻ đến các bạn Sổ tay vật lý 12 - chuyên đề Sóng cơ và Sóng âm. Bài viết bao gồm các kiến thức lý thuyết tổng hợp của sóng cơ và sóng âm. Đây là một trong những chương kiến thức cực kì quan trọng trong chương trình học học vật lý lớp 12 và chiếm rất nhiều điểm số trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia. Vì vậy các bạn hãy đọc thật kĩ những kiến thức sau đây và trau dồi thêm những kiến thức bên ngoài nữa nhé. Cùng Kiến Guru khám phá bài viết nhé:
I. Sóng cơ và truyền sóng cơ – Sổ tay vật lý 12
+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất.
+ Sóng ngang là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
Sóng ngang chỉ truyền được trên mặt nước và trong chất rắn.
+ Sóng dọc là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Sóng dọc sẽ truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.
Sóng cơ (cả sóng dọc và sóng ngang) không truyền được trong chân không.
+ Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường: vrắn > vlỏng > vkhí
+ Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác tốc độ truyền sóng thay đổi, bước sóng thay đổi còn tần số (chu kì, tần số góc) của sóng thì không thay đổi.
+ Trong sự truyền sóng, pha dao động truyền đi còn các phần tử của môi trường không truyền đi mà chỉ dao động quanh vị trí cân bằng.
+ Bước sóng λ : là khoảng cách giữa hai phần tử của sóng gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. Bước sóng cũng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kỳ: λ=vT.
II. Giao thoa sóng – Sổ tay vật lý 12
+ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số (cùng chu kì, cùng tần số góc) và có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian. Hai nguồn kết hợp cùng pha là hai nguồn đồng bộ.
+ Hai sóng do hai nguồn kết hợp cùng phát ra là hai sóng kết hợp.
+ Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những vị trí biên độ sóng tổng hợp được tăng cường hoặc bị giảm bớt.
+ 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: d1-d2=kλ (kϵZ)
+ 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: d1-d2=(k+½)λ (kϵZ)
III. Sóng dừng – Sổ tay vật lý 12
+ Sóng phản xạ cùng tần số và cùng bước sóng với sóng tới.
+ Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau (ở đó có nút sóng).
+ Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau (ở đó có bụng sóng).
+ Sóng tới và sóng phản xạ nếu cùng truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng.
+ Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng.
+ Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề của sóng dừng là λ/2
+ Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề của sóng dừng là λ/4
+ Hai điểm đối xứng qua bụng sóng luôn dao động cùng biên độ và cùng pha. Hai điểm đối xứng qua nút sóng luôn dao động cùng biên độ và ngược pha.
+ Các điểm nằm trên cùng một bó sóng thì dao động cùng pha. Các điểm nằm trên hai bó sóng liền kề thì dao động ngược pha.
+ Các điểm nằm trên các bó cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha, các điểm nằm trên các bó lẻ thì dao động ngược pha với các điểm nằm trên bó chẵn.
IV. Các đặc trưng của âm – Sổ tay vật lý 12
+ Sóng âm là những sóng cơ có thể truyền trong cả môi trường rắn, lỏng khí.
+ Vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm.
+ Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.
+ Sóng âm truyền được trong môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí).
+ Âm không truyền được trong chân không.
+ Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
+ Trong chất lỏng và chất khí thì sóng âm là sóng dọc.
+ Trong chất rắn thì sóng âm có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang.
+ Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
+ Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm; trên 20000Hz gọi là siêu âm.
+ Về phương diện vật lí, âm được đặc trưng bằng tần số của âm, cường độ âm (hoặc mức cường độ âm) và đồ thị dao động của âm.
+ Ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ to, độ cao và âm sắc.
+ Độ cao của âm là đặc trưng liên quan đến tần số của âm.
+ Độ to của âm là đặc trưng liên quan đến mức cường độ âm L.
+ Âm sắc là đặc trưng của âm giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn khác nhau (âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm).
Trên đây là những kiến thức trong Sổ tay vật lý 12 – Lý thuyết sóng cơ học và sóng âm mà Kiến Guru muốn chia sẻ tới các bạn. Đây sẽ là một trong những nền tảng ôn tập nhanh để các bạn giải các bài tập lý thuyết trong chương học này. Ngoài ra, các bạn có thể đón đọc những bài viết tiếp theo của Kiến Guru để tìm hiểu sâu hơn và kĩ hơn nhé. Hẹn gặp lại mọi người vào các bài viết tiếp theo. Chúc các bạn may mắn.
