Câu hỏi: Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm ${{S}_{1}}$ và ${{S}_{2}}$ cách nhau 20 cm có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp. Gọi ${{\Delta }_{1}}$ và ${{\Delta }_{2}}$ là hai đường thẳng ở mặt chất lỏng cùng vuông góc với đoạn thẳng ${{S}_{1}}{{S}_{2}}$ và cách nhau 9 cm. Biết số điểm cực đại giao thoa trên ${{\Delta }_{1}}$ và ${{\Delta }_{2}}$ tương ứng là 7 và 3. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng ${{S}_{1}}{{S}_{2}}$ là
A. 13
B. 15
C. 17
D. 19
A. 13
B. 15
C. 17
D. 19
Từ giả thiết, số điểm cực đại giao thoa trên ${{\Delta }_{1}}$ và ${{\Delta }_{2}}$ tương ứng là 7 và 3 ta vẽ được hình sau.
Trong đó: $IA=4\dfrac{\lambda }{2}=2\lambda $
$IB=2\dfrac{\lambda }{2}=\lambda \Rightarrow AB=IA+IB=3\lambda $
$AB=9\text{cm}\Rightarrow 3\lambda =9\text{cm}\Rightarrow \lambda =3\text{cm}$
Số cực đại trên đoạn ${{S}_{1}}{{S}_{2}}$ :
$-{{S}_{1}}{{S}_{2}}<k\lambda <{{S}_{1}}{{S}_{2}}\Rightarrow \dfrac{-{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{\lambda }<k<\dfrac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{\lambda }$
$\Rightarrow \dfrac{-20}{3}<k<\dfrac{20}{3}\Rightarrow -6,6<k<6,6$
$\Rightarrow k=-6,-5,...,5,6\Rightarrow 13$ điểm cực đại
- Khoảng cách giữa hai cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp là $\dfrac{\lambda }{2}$.
- Bài toán tìm số cực đại, cực tiểu:
+ Hiệu đường từ hai nguồn đến điểm cần xét: ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=f\left( k \right)$
+ Trên đoạn thẳng L: $-L<{{d}_{2}}-{{d}_{1}}<L$
+ Hai điểm M, N bất kì: ${{d}_{2M}}-{{d}_{1M}}<{{d}_{2}}-{{d}_{1}}<{{d}_{2N}}-{{d}_{1N}}$
Ví dụ: Tính số cực đại, cực tiểu trên đoạn MN
$MB-MA\le {{d}_{2}}-{{d}_{1}}\le NB-NA$
Lưu ý: - Tùy vào yêu cầu đề bài hai nguồn cùng pha hay ngược pha mà giá trị ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}$ được thay ở bảng dưới.
- Không lấy dấu "=" ở bất đẳng thức nếu đoạn cần tìm có chứa nguồn.
Trong đó: $IA=4\dfrac{\lambda }{2}=2\lambda $
$IB=2\dfrac{\lambda }{2}=\lambda \Rightarrow AB=IA+IB=3\lambda $
$AB=9\text{cm}\Rightarrow 3\lambda =9\text{cm}\Rightarrow \lambda =3\text{cm}$
Số cực đại trên đoạn ${{S}_{1}}{{S}_{2}}$ :
$-{{S}_{1}}{{S}_{2}}<k\lambda <{{S}_{1}}{{S}_{2}}\Rightarrow \dfrac{-{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{\lambda }<k<\dfrac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{\lambda }$
$\Rightarrow \dfrac{-20}{3}<k<\dfrac{20}{3}\Rightarrow -6,6<k<6,6$
$\Rightarrow k=-6,-5,...,5,6\Rightarrow 13$ điểm cực đại
- Khoảng cách giữa hai cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp là $\dfrac{\lambda }{2}$.
- Bài toán tìm số cực đại, cực tiểu:
+ Hiệu đường từ hai nguồn đến điểm cần xét: ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=f\left( k \right)$
+ Trên đoạn thẳng L: $-L<{{d}_{2}}-{{d}_{1}}<L$
+ Hai điểm M, N bất kì: ${{d}_{2M}}-{{d}_{1M}}<{{d}_{2}}-{{d}_{1}}<{{d}_{2N}}-{{d}_{1N}}$
Ví dụ: Tính số cực đại, cực tiểu trên đoạn MN
$MB-MA\le {{d}_{2}}-{{d}_{1}}\le NB-NA$
Lưu ý: - Tùy vào yêu cầu đề bài hai nguồn cùng pha hay ngược pha mà giá trị ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}$ được thay ở bảng dưới.
- Không lấy dấu "=" ở bất đẳng thức nếu đoạn cần tìm có chứa nguồn.
| Nguồn | Hai nguồn cùng pha | Hai nguồn ngược pha |
| Điểm cực đại | ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=k\lambda $ | ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=\left( k+\dfrac{1}{2} \right)\lambda $ |
| Điểm cực tiểu | ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=\left( k+\dfrac{1}{2} \right)\lambda $ | ${{d}_{2}}-{{d}_{1}}=k\lambda $ |
Đáp án A.