Suy biên độ hai sóng từ cực đại và cực tiểu giao thoa

Vật lý 11 · Ôn tập kiến thức THPT

Nếu biên độ hai sóng tại điểm xét là A₁, A₂, thì A_max = A₁ + A₂ và A_min = |A₁ − A₂|. Do đó biên độ lớn bằng (A_max + A_min)/2; biên độ nhỏ bằng (A_max − A_min)/2.

Điều kiện là hai sóng cùng tần số, độ lệch pha ổn định và chồng chất trong miền tuyến tính. Số đo phải là biên độ dao động, không phải li độ tại một thời điểm hoặc cường độ ánh sáng.

Ví dụ giải ngược

Trong một mô hình giao thoa sóng cơ, biên độ tổng cực đại là 6 mm, cực tiểu là 2 mm. Tại vùng khảo sát, coi biên độ từng sóng không đổi khi thay đổi độ lệch pha.

Biên độ lớn là (6 + 2)/2 = 4 mm; biên độ nhỏ là (6 − 2)/2 = 2 mm. Kiểm tra riêng: cùng pha cho 4 + 2 = 6 mm; ngược pha cho |4 − 2| = 2 mm.

Cực tiểu không triệt tiêu hoàn toàn vì hai sóng có độ lớn không bằng nhau. Ngược pha làm chúng trừ nhau, nhưng phần dư vẫn dao động. Từ hai số đo trên chưa biết nguồn nào tạo biên độ 4 mm; cần thêm thông tin nhận diện từng nguồn.

Lỗi hay gặp là cho rằng mọi cực tiểu đều có biên độ bằng không, hoặc lấy A₁ = A_max và A₂ = A_min. Các giá trị đo đã là kết quả tổng hợp, không phải từng sóng.

Tự luyện: Cực đại 9 mm, cực tiểu 3 mm. Hai biên độ là 6 mm và 3 mm. Nếu cực đại và cực tiểu bằng nhau, mô hình cho một biên độ bằng không; cần kiểm tra có thật đang quan sát giao thoa hai sóng hay không.

Đọc tiếp: Sóng kết hợp · Cực đại và cực tiểu.