Dao động và Sóng

Giao thoa sóng cơ

Hai sóng kết hợp chồng chất tạo các vùng tăng cường và triệt tiêu ổn định; với hai nguồn cùng pha, hiệu đường đi quyết định vân giao thoa.

Thả hai viên sỏi đồng thời xuống mặt nước, các gợn tròn gặp nhau. Ở nơi đỉnh gặp đỉnh, dao động mạnh; nơi đỉnh gặp hõm, chúng có thể triệt tiêu.

Vân cực đại và cực tiểu

Các đường có cùng hiệu đường đi là những đường hyperbol trong mặt phẳng. Trên đường trung trực hai nguồn, $r_1=r_2$, nên hai nguồn cùng pha tạo cực đại trung tâm. Biên độ tổng hợp phụ thuộc vị trí; năng lượng không biến mất tại nút mà được phân bố lại giữa các vùng.

Trắc nghiệm nhanh

Vân giao thoa ổn định đòi hỏi hai nguồn cùng tần số và hiệu pha không đổi. Với hai sóng thành phần có biên độ bằng nhau, biên độ tại cực đại gấp đôi biên độ mỗi sóng; cường độ tỉ lệ bình phương biên độ nên bằng bốn lần cường độ của một nguồn trong mô hình lý tưởng. Tại cực tiểu, các dao động ngược pha triệt tiêu.

Khi áp dụng mô hình, hãy xác định rõ đại lượng nào được giữ cố định và chọn hệ quy chiếu phù hợp. Viết đơn vị ngay bên cạnh số liệu giúp phát hiện nhầm lẫn giữa các đại lượng cùng ký hiệu hoặc giữa giá trị đo với giá trị dự đoán. Sau khi tính, kiểm tra thứ nguyên, dấu và giới hạn: kết quả phải phù hợp với giả thiết đã dùng, chẳng hạn dao động nhỏ, môi trường đồng nhất hoặc bỏ qua lực cản. Nếu điều kiện thực tế khác giả thiết, cần giải thích sai lệch thay vì áp dụng công thức máy móc.

Một cách kiểm tra trực quan là thay các giá trị đặc biệt vào quan hệ đã lập: xét vị trí cân bằng, biên độ cực đại, một chu kỳ hoặc trường hợp không có chuyển động tương đối. Những trường hợp này thường làm một đại lượng bằng không hoặc đạt cực trị, giúp phát hiện sai dấu và nhầm giữa chu kỳ với tần số. Khi so sánh hai thí nghiệm, chỉ thay đổi một điều kiện mỗi lần để xác định quan hệ nhân quả rõ ràng.