Giải SBT Vật lí lớp 11 Cánh diều Chủ đề 2: Sóng có đáp án

Một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young cách nhau và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là . Khi sử dụng ánh sáng từ nguồn phát laze heli-neon thì đo được bề rộng của 10 khoảng vân liền nhau là 1,5 cm.

a) Xác định bước sóng của ánh sáng được dùng trong thí nghiệm này.

Xác định bước sóng và biên độ của các sóng a và b được mô tả trong đồ thị li độ - khoảng cách trên Hình 2.2.

Nốt đô trung (C4) của một đàn piano trong dàn nhạc giao hưởng có tần số 264 Hz.

a) Xác định chu kì và bước sóng của sóng âm của nốt này. Biết tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s.

Một sóng có biên độ 5,00 cm và cường độ tương ứng là 200 W/m$^{2}$. Biết cường độ sóng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng.

a) Nếu biên độ của sóng nói trên tăng lên thành 10,00 cm thì cường độ của sóng là bao nhiêu?

Một sóng âm được hiển thị trên màn của một dao động kí điện tử như Hình 2.3. Bộ điều chỉnh thời gian được đặt sao cho giá trị của mỗi độ chia trên màn hình là 0,005 s. Xác định tần số của sóng âm.

Hãy nghiên cứu bảng bên về tần số các miền bức xạ điện từ và trả lời các câu hỏi sau:

a) Miền bức xạ nào có khoảng giá trị bước sóng hẹp nhất?

b) Bước sóng của ánh sáng nằm trong khoảng giá trị nào theo đơn vị mm?

Mỗi bức xạ điện từ tương ứng với các tần số: 200 kHz, 100 MHz, 5.10$^{14}$ Hz, 10$^{18}$ Hz thuộc loại bức xạ điện từ nào?

Xác định bước sóng của mỗi bức xạ điện từ đó khi đo trong chân không.

Hoàn thiện các số liệu còn thiếu trong bảng sau về một số sóng vô tuyến.

Khi ánh sáng đỏ (có bước sóng 7,0.10$^{-7}$ m trong chân không) truyền vào trong thuỷ tinh, tốc độ của nó giảm xuống còn 2,0.10$^{8}$ m/s. Hãy xác định:

a) Tần số của ánh sáng đỏ trong chân không.

Một sóng dọc khi lan truyền trong không khí gây ra sự giãn/nén của các phân tử khí theo phương truyền sóng. Sóng này có thể được biểu diễn bằng mô hình sóng trên đồ thị li độ – khoảng cách như Hình 2.4. Các vùng giãn và nén trên hình sẽ thay đổi như thế nào sau 1/2 chu kì? Hãy biểu diễn các vùng đó.

Hãy xác định mỗi sóng sau đây là sóng ngang hay sóng dọc:

a) Sóng trên dây đàn ghita được gảy.

b) Sóng âm được tạo ra bởi một dây đàn ghita đang rung.

c) Sóng trên một lò xo với đầu lò xo có thể di chuyển tới lui dọc theo chiều dài của lò xo.

Trên giấy kẻ ô vuông, vẽ hai “sóng tam giác” giống như trong Hình 2.5. Xác định li độ tổng hợp tại các điểm thích hợp của sóng và vẽ đường biểu diễn sóng tổng hợp.

Hai sóng cùng tần số, có biên độ lần lượt là 0,20 m và 0,10 m truyền theo cùng một hướng. Vẽ phác hoạ đồ thị li độ – thời gian để minh hoạ những trường hợp sau đây.

a) Hai sóng cùng pha với nhau.

b) Hai sóng lệch pha nhau 90°.

Ở mỗi hình đã vẽ, so sánh giá trị cực đại và cực tiểu của biên độ tổng hợp với các giá trị biên độ của từng sóng.

Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng với tần số . Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s.

a) Ta có thể quan sát thấy bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB?

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai khe Young được bố trí cách nhau và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 4,8 m. Một đầu cảm biến ánh sáng được đặt tại vị trí của một vân tối trong hệ vân giao thoa.

a) Khi sử dụng ánh sáng có bước sóng $λ=6,{3.10}^{-7}m$ thì dịch đầu cảm biến đi một đoạn ngắn nhất là bao nhiêu thì cảm biến lại nhận giá trị nhỏ nhất?

Ánh sáng màu vàng có bước sóng 589 nm được dùng trong thí nghiệm hai khe Young. Khoảng cách hai khe là 0,20 mm và màn đặt cách hai khe 1,20 m.

a) Tính khoảng vân của hệ vân giao thoa tạo thành trên màn.

Sóng dừng thiết lập trên một dây đàn hồi có các nút liên tiếp cách nhau 25,0 cm. Hãy xác định:

a) Bước sóng của sóng truyền trên dây.

b) Khoảng cách từ nút sóng đến bụng sóng gần nhất.

Khi khảo sát sóng dừng của một sóng âm có tần số 2 500 Hz thì thấy giữa hai nút sóng cách nhau 21 cm thì có ba vị trí bụng sóng.

a) Xác định bước sóng của sóng âm này.

Một thí nghiệm khảo sát hiện tượng sóng dừng với sóng viba (loại sóng điện từ thường gặp ở lò vi sóng) được bố trí như Hình 2.6. Trong đó, đầu thu di chuyển từ từ trên một đường thẳng giữa máy phát sóng viba và màn phản xạ (được làm bằng kim loại) thì sẽ có những điểm thu được cường độ sóng cực đại và những điểm hầu như không ghi nhận có sóng.

a) Vẽ hình biểu diễn sóng dừng cho thí nghiệm này. Chỉ rõ tại màn phản xạ là nút hay bụng sóng.