Công thức tính bước sóng trong chân không
|
Câu hỏi:Công thức tính bước sóng Show Lời giải: Cách tính bước sóngbằng tốc độ lan truyền chia cho tần số:λ = v / f Bước sóng thường ký hiệu làλ Tốc độ thường được ký hiệu là v Tần số thường được ký hiệu là f Cùng Top lời giải ôn lại kiến thức và làm bài tập về bước sóng nhé! 1. Khái niệmBước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ, là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng Kí hiệu:λ(Lam đa) Bước sóng là một đặc trưng của sóng hình sin Hai điểm cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha với nhau 2. Mối quan hệ của bước sóng với chu kỳNhư chúng ta đã biết chu kỳ là là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Liên hệ giữa bước sóng và chu kỳ được thể hiện qua công thức sau: λ = vT Mối quan hệ của bước sóng với tần số Tần số là nghịch đảo của chu kì sóng, có mối liên hệ với bước sóng như sau: λ = v/f Lưu ý: v là tốc độ truyền sóng hay tốc độ lan truyền dao động trong môi trường Mỗi môi trường có một tốc độ truyền sóng khác nhau, và giá trị của v đối với mỗi môi trường là không đổi Cần phân biệt giữa tốc độ truyền sóng và tốc độ của vật khi dao động. 3. Phương trình sóngXét một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường theo trục x, sóng này phát ra từ một nguồn đặt tại điểm O (như hình dưới). Chọn gốc tọa độ tại O và chọn gốc thời gian sao cho phương trình dao động tại O là: Trong đó Uolà li độ tại O vào thời điểm t, còn t là thời gian dao động của nguồn. Sau khoảng thời giant,dao động từ O truyền đến M cách O một khoảngx=vΔtlàm phần tử M dao động. Do dao động tại M muộn hơn dao động tại O một khoảng thời gian Δtnên dao động tại M vào thời điểm t giống như dao động tại O vào thời điểmt1=t-Δttrước đó. Vì thế phương trình dao động tại M là: Thay Δt=x/vvà λ=vΔtvào phương trình trên ta được: Phương trình trên là phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x. Nó cho biết li độ u của phần tử có tọa độ x vào thời điểm t. Cứ sau một chu kỳ T, dao động tại một điểm trên trục x lại lặp lại giống như trước => Phương trình trên tuần hoàn theo thời gian Cứ cách nhau một bước sóng λthì các điểm lại dao động cùng pha => Phương trình trên tuần hoàn theo không gian 4. Năng lượng sóngNăng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua Công thức tính năng lượng sóng:
5. Trắc nghiệmCâu 1: Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ Câu 2: Chu kì sóng là: A. Chu kì của các phần tử môi trường có sóng truyền qua B. Đại lượng nghịch đảo của tần số góc C. Tốc độ truyền năng lượng trong 1s D. Thời gian sóng truyền đi được ¼ bước sóng Câu 3: Một sóng cơ truyền trên một sợi dây dài với tốc độ 2 m/s và chu kỳ 1s. Bước sóng của sóng cơ này bằng bao nhiêu? A. 200 cm B. 150 cm C. 100 cm D. 50 cm Giải: Ta có:λ=v.T=2.1=2 m=200 cm Câu 4: Cho một dây đàn hồi căng ngnag. Chao một đầu dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ 3s thì trên dây có sóng truyền đi.Sau thời gian 0,3s dao động truyền đi được 1,8m. Bước sóng bằng bao nhiêu? A.12 m B. 15 m C. 18 m D. 21 m Giải: Ta có:v=Δl/Δt=1,8/0,3=6 (m/s) Mà λ=v.T=>=6.3=18 m Câu 5: Trên mặt nước người ta thấy khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là 20 cm và một cái phao trên mặt nước nhô lên liên tiếp 3 lần trong thời 10s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. 4 cm/s B. 6 cm/s C. 8 cm/s D. 10 cm/s Giải: Theo bài ra ta có, khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là 20 cm => λ= 20 cm Chiếc phao nhô lên liên tiếp 3 lần tức có 3 gợn sóng liên tiếp đi qua nó, vậy nước ở chỗ chiếc phao đã thực hiện 2 dao động nên T=10/2=5 s Tốc độ truyền sóng v là:v=λ/T=20/5=4 cm/s
IV.1. DAOĐỘNG VÀ SÓNGĐIỆN TỪ I. Dao động điện từ1. Sự biến thiêna) Điện tích. Đang xem: Công thức tính bước sóng điện từ Điện tích giữa hai bản tụ Cbiến thiên điều hoà theo phương trình:q = Q0cos(ωt + φ). b) Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây L thuần cảm c) Cường độ dòng điện Cườngđộ dòng điện chạy trong cuộn dây L biến thiên điều hoà: i = q’ = – ωQosin(ωt + φ) = ωQosin(ωt + φ+ π) = Iosin (ωt +φ+π) Trong đó Io= ωQolà cường độ dòng điện cực đại. Kết luận: + q, i, u biến thiên điêu hòa cùng tần số và có pha: u cùng pha với q i sớm pha hơn q p/2 2. Năng lượng trong mạch dao độnga. Biểu thức b. Kết luận – Năng lượng của mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ởtụ điện, năng lượng từ trường tập trung ởcuộn cảm. – Năng lượng điện trường và nănglượng từ trường biến thiên tuần hoàn cùng tầnsốω” = 2ω – Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi. Năng lượng của mạch dao động được bảo toàn. 3. Các loại daođộnga. Dao động tự do + Điệu kiện mạch dao động từ do là điện trở bằng không b. Dao động tắt dần + Nguyên nhân của dao động tắt dần do tác dụng của điện trở làm tiêu hao năng lượng dưới dạng điện năng + Dao động tắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào điện trở (Điện trở càng lớn nó tắt càng nhanh) + Công thức của dao động tắt dần: ¨Năng lượng mất mát cho tới khi tắt hẳn: Wmất = Q = I2.Rt c. Dao động duy trì: + Cách duy trì dao động: Dùng một mạch để điều kiển READ: Công Thức Bánh Lọt Chuẩn Công Thức Đơn Giản Tại Nhà + Đặc điểm: dao động với tần số tự do + Để duy trì được dao động điện từ ta cần cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần nó đã tiêu hao trong quá trình dao động . Theo định luật Jun – Lenxo ta có mạch cung cấp cần công suất là : P=I2.R=U02.C.R2L d. Dao động cưỡng bức: + Cách làm:Đặt vào hai đầu của mạch một hiệu điện thế biến thiên điều hòa + Đặc điểm: Dao động với tần số bằng tần số của hiệu điện thế ngoài, biên độ phụ thuộc vào 3 yếu tố + Điều kiện cộng hưởng:Ω=ω 4. Sự tương tự giữa daođộng cơ và daođộngđiện từ; II. Điện từ trường – sóng điện từ1. Điện từ trườnga. Giả thuyết của Macxoen – Khi từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra điện trường xoáy có đường sức điện bao quanh đường cảm ứng từ (điện trường tĩnh có đường sức hở). – Khi điện trường biến thiên theo thời gian nó sinh ra từ trường có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện. ⇒Không thể có điện trường hoặc từtrường tồn tại riêng biệt, độc lập nhau. Điệntrường và từ trường là hai mặt thểhiện khác nhau của một trường duy nhất là trườngđiện từ. b. Dòng điện dịch: Khi tụ điện tích điện hoặc phóng điện, giữa hai bản cực có điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy như dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua tụ điện. – Vậy dòng điện dịch là khái niệm chỉsự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện (nơi không có dây dẫn) tương đương với dòng chạy trong dây dẫn và cũng sinh ra từ trường biến thiên. – Dòng điện dẫn và dòng điện dịch tạo thành dòng điện khép kín trong mạch. 2. Sóng điện từa) Định nghĩa: là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian. b) Tính chất: – Sóng điện từ và sóng cơ có bản chất khác nhau.nhưng đều là quá trình nhưng đều là quá trình truyền năng lượng READ: 1# Công Thức Nấu Trà Sữa Truyền Thống, 1# Công Thức Pha Chế Trà Sữa – Môi trường sóng điện từ truyền trong được cả trong môi trường vật chất kể cảlà môi trường chân không – Bước sóng của sóng điện từ mà mạch phát ra hay thu được: Và vận tốc truyền sóng phụ thuộc trong môi trường (Trong chân không truyền với vận tốc ánh sáng) – Sóng điện từ là sóng ngang, trong quá trình truyền sóng B và E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha – Sóng điện từ có thể: + Sóng điện từ tuân theo định luật phản xạ, định luật khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, … của tần số. c) Sóng vô tuyến: là sóng điện từ có tần sốhàng nghìn Hz trởlên. – Tầng điện ly: cách mặt đất khoảng80km, chứa nhiều hạt tích điện.
3. Phát và thu sóng điện từa. Mạch dao động kín và hở – Mạch L – Clà mạch dao động kín: không phát sóng điện từ. – Nếu bản cực tụ điện bị lệch: có sóng điện từ thoát ra. Xem thêm: Tính Chất Hoá Học, Công Thức Cấu Tạo Của Chất Béo Và Bài Tập – Thực tế dùng anten: ởgiữa là cuộn dây, ởtrên hở, đầu dưới nối đất. b. Phát và thu sóng điện từ – Phát sóng: kết hợp máy phát dao động điều hòa và anten. Mạch hoạt động gâyra điện từ trường biến thiên, anten phát sóng điện từ cùng tần số f. – Thu sóng: kết hợp anten với mạch dao động có tụ điện điện dung thay đổi.Điều chỉnh Cđể mạch cộng hưởng tần số f cần có, gọi là chọn sóng. 4. Sơ đồ truyền thông bằng sóng vô tuyến. – Dùng micrô đế biến dao động âm thành dao độngđiện: sóng âm tần. Đồ thị E(t) của sóng âm tần – Dùng sóng vô tuyến điện từ cao tần cóbước sóng từ vàim đến vài trăm m đế tải các thông tin gọi là sóng mang. Đồ thị E(t) củasóng mang chưa bị biến điệu – Phải biến điện sóng điện từ. Dùng mạch biến điệu đế “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Đồ thị E(t) của sóng mang đã được biến điệu về biên độ – Ởnơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đế đưa ra loa. – Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại. d. Các bộ phận chính trong mạch phát – thu sóng vô tuyến. – Sơđồ khối của mạch phát sóng vô tuyến gồm 5 bộ phận cơ bản: micrô; bộ phát sóng cao tần; mạch biến điệu; mạch khuếch đại và anten. (1) : Tạo ra dao động điện từ âm tần. (2) : Phát sóng điện từ có tần số cao (cỡ MHz). (3) : Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. (4) : Khuếch đại dao động điện từ cao tần đà được biến điệu. (5) : Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian. Xem thêm: Công Thức Làm Bắp Rang Bơ Tại Nhà Chỉ Với 2 Bước Cực Đơn Giản Sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến cũng gồm 5 bộ phận cơ bản: anten; mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần; mạch tách sóng; mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa. Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức |
