Trên đoạn AB giao thoa tại mặt nước có 9 vị trí mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại. C và D là hai điểm ở mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. M là một điểm thuộc cạnh CD và nằm trên vân cực đại giao thoa bậc nhất \(\left( MA-MB=\lambda \right)\). Biết phần tử tại M dao động ngược pha với các nguồn. Độ dài AB gần nhất với giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(AB=L\), vì trên AB có 9 cực đại nên \(4\lambda <L<5\lambda \).
\(AN=NB=\frac{\sqrt{5}}{2}L\to 2\sqrt{5}\lambda <AN<\frac{5\sqrt{5}}{2}\lambda \).
Có \(\left\{ \begin{array}{l}
MA = {d_1} > AN > 4,47\lambda \\
MB = {d_2} < AN < 5,6\lambda \\
{d_1} - {d_2} = \lambda \\
MA,MB > ON > 4\lambda
\end{array} \right.\)
Vì M là cực đại và ngược pha với nguồn nên dao động tại M do A và B truyền đến phải cùng pha nhau và ngược pha với nguồn.
Từ đó ta có bảng giá trị sau:
\({{d}_{1}}\) |
\(5,5\lambda \) |
\(6,5\lambda \) |
\({{d}_{2}}\) |
\(4,5\lambda \) |
\(5,5\lambda \) |
Ta có: \(AB=AH+HB\to \sqrt{d_{1}^{2}-{{L}^{2}}}+\sqrt{d_{2}^{2}-{{L}^{2}}}=1\).
TH1: \({{d}_{1}}=5,5\lambda ;{{d}_{2}}=4,5\lambda \to L\approx 4,377\lambda \).
TH2: \({{d}_{1}}=6,5\lambda ;{{d}_{2}}=5,5\lambda \to L\approx 5,289\lambda \) (loại).
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Điền Hải