1. Sự phản xạ sóng

Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, ngược chiều thì có thể giao thoa với nhau thành một hệ thống sóng dừng.

Trong sóng dừng, có một số điểm luôn đứng yên gọi là nút. Xen kẽ giữa các nút là những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng

Sóng dừng là sóng có nút và bụng cố định trong không gian

là chiều dài của dây bằng một
số nguyên lần nửa bước sóng

𝒍=𝒌 𝝀/𝟐k=1,2,…
k là số bó sóng, số bụng quan sát được ; số nút = (k +1)

là chiều dài của dây bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng.

số bụng = số nút = (k +1)

Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. Đầu tự do là bụng sóng.

Khoảng cách hai điểm nút hoặc hai điểm bụng gần nhau nhất là: 𝝀/𝟐 

Khoảng cách giữa điểm bụng và điểm nút gần nhau nhất là 𝝀/𝟒

Nếu sóng tới và sóng phản xạ có biên độ A (bằng biên độ của nguồn) thì biên độ dao động tại điểm bụng là 2A, bề rộng của bụng sóng là 4A.

Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là T/2

Biên độ dao động của phần tử vật chất tại một điểm không đổi theo thời gian; Sóng dừng không truyền tải năng lượng.

Các điểm đối xứng qua một bụng thì cùng pha (đối xứng với nhau qua đường thẳng đi qua bụng sóng và vuông góc với phương truyền sóng). Các điểm đối xứng với nhau qua một nút thì dao động ngược pha

Các điểm thuộc cùng một bó sóng (khoảng giữa hai nút liên tiếp) thì dao động cùng pha vì tại đó phương trình biên độ không đổi dấu. Các điểm nằm ở hai phía của một nút thì dao động ngược pha vì tại đó phương trình biên độ đổi dấu khi qua nút

Phụ thuộc vào lực căng dây T và mật độ khối lượng trên một đơn vị chiều dài . Ta có: 𝒗=√(𝑻/𝝁) ; 𝝁=𝒎/𝒍

Ứng dụng: để xác định vận tốc truyền sóng

Đầu dây gắn với cần rung, (âm thoa ) hoặc điểm cố định => đó là điểm nút Đầu dây thả buông thì đó là bụng sóng

Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng Δt = T/2

Nếu dây được nối với cần rung được nuôi bằng dòng điện xoay chiều có tần số của dòng điện là f thì dây sẽ dung với tần số 2f

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp một điểm thuộc bụng sóng đi qua VTCB là T/2

Là đặc trưng liên quan đên mức cường độ âm L

Ngưỡng nghe có L= 0dB, ngưỡng đau có L = 130dB

Là đặc trưng sinh lí của âm cho ta cảm giác về sự trầm bổng của âm và liên quan đến tần số của âm.

𝒅=𝝀/𝟏𝟐+𝒌 𝝀/𝟐 với k = 0, 1,2 ,3, ... hoặc 𝒅=𝟓𝝀/𝟏𝟐+𝒌 𝝀/𝟐với k = 0, 1,2 ,3, ...

Là đặc trưng của âm giúp ta phân biệt được các âm thanh phát ra từ các nguồn khác nhau

Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các họa âm.

Định nghĩa: là các dao động cơ lan truyền trong các môi trường vật chất

Sóng dọc
Là sóng cơ, phương dao động của phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng
Truyền được cả ba môi trường: Rắn, lỏng, khí

Sóng ngang
Là sóng cơ, phương dao đọng của phần tử môi trường vuông với phương truyền sóng
Truyền được trên mặt chất lỏng và trong lòng chất rắn

Sóng cơ không truyền được trong chân không

a. Hình dạng của sóng hình sin:

Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

Thực tế, càng xa tâm dao động biên độ càng nhỏ.

• Là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua
  

Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền được trong 1 chu kì
Công thức:
Đ.nghĩa khác: Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (hay hai đáy sóng) liên tiếp.
Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kì
Khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp dao động cùng pha.

• Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng
  

Tốc độ truyền sóng v là tốc độ lan truyền dao động cơ trong một môi trường.
Chú ý: Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng có một giá trị xác định.
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tính chất của môi trường [bản chất môi trường (k/lượng riêng của môi trường), áp suất môi trường (tính đàn hồi của môi trường) và nhiệt độ của môi trường]
Tốc độ lan truyền sóng ≠ tốc độ dao động của các phần tử trong môi trường.

Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 𝑾= 𝟏/𝟐 𝑫𝝎^𝟐 𝑨^𝟐 là khối lượng riêng của môi trường

Nó cho ta xác định được li độ dao động của một phần tử môi trường ở cách gốc toạ độ một khoảng x tại thời điểm t.

Phương trình sóng có dạng: *
Trong đó A là biên độ sóng, 𝝎 là tần số góc, T là chu kỳ sóng, v là tốc độ truyền sóng, 𝝀 là bước sóng.

Đồ thị u-x

Đồ thị u-t

Là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí
Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm

Nguồn âm là một vật dao động phát ra âm. Âm có tần số xác định gọi là nhạc âm. Âm không có tần số xác định gọi là tạp âm

Là những âm con người có thể nghe được. Tần số âm nghe được: 16Hz - 20000Hz

Là những âm tai người không thể nghe được. Tần số hạ âm: nhỏ hơn 16Hz (voi, bồ câu, … nghe được)

Là những âm con người không thể nghe được. Tần số siêu âm: lớn hơn 20000Hz (dơi, chó, cá heo, … có thể nghe được)

Âm có thể truyền qua chất rắn, lỏng, khí những không truyền qua chân không

Âm hầu như không truyền qua các chất xốp (bông, len, dạ, … )

Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, tốc độ truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi.

Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0 ,3f0 ,4f0 …. có cường độ khác nhau. Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất. Âm có tần số 2f0,3f0 ,4f0 … gọi là các họa âm thứ hai, thứ ba, thứ 4,…. tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc cụ trên

• Dao động âm tổng hợp vẫn là một dao động tuần hoàn nhưng không điều hoà. Đường biểu diễn của dao động âm tổng hợp không phải là một đường hình sin mà là một đường có tính chất tuần hoàn, nhưng có hình dạng phức tạp.
  

Cường độ âm : 𝐼=𝑤/𝑡𝑠=𝑃/𝑠
Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu: 𝑆=4𝜋𝑅^2
Cường độ âm tại 1 điểm cách nguồn một đoạn R là I=𝑃/(4𝛱𝑅^2 )

KHÁI NIỆM:Là những đặc trưng liên quan đến cảm nhận (cảm giác) của con người

1.Đn :Giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định luôn luôn tăng cường nhau hoặc làm yếu nhau.

2. Hai sóng kết hợp- Hai nguồn kết hợp là hai nguồn thỏa mãn các điều kiện sau+ Dao động cùng tần số cùng phương. + Có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Phương trình giao thoa sóng tại M:uM= 2Acos[π (d2-d1)/λ] cos[wt-π(d1+d2 )/λ]

Những điểm dao động với biên độ:-AM max = 2A khi:
∆ φM1/M2 = 2kπ (k∈Z). ∆d = d2 – d1 = kλ (k∈Z).
AM min= 0 khi: ∆ φM1/M2 = (2k + 1)π (k ∈ Z)
∆d = d2 – d1 = (k + 1/2 )λ
Số điểm cực đại: -S1S2/λ ≤ k ≤ S1S2/λ (k ∈ Z)
Số điểm cực tiểu: -S1S2/λ - ½ ≤ k ≤ S1S2/λ - ½ (k ∈ Z)
Để xác định điểm M dao động với Amax hay Amin ta xét tỉ số

Phương trình giao thoa sóng tại M: : uM= 2Acos[π (d2-d1)/λ-π/2] cos[wt+π/2-π(d1+d2 )/λ]

Những điểm dao động với biên độ:
-AM max = 2A khi: d2 – d1 = (k + 1/2)λ (k∈Z)
-AM min= 0 khi: d2 – d1 = k λ(k∈Z)
Số điểm cực đại (không tính hai nguồn):
S1S2/λ -1/2 ≤ k ≤ S1S2/λ - ½ (k∈Z)
Số điểm cực tiểu (không tính hai nguồn) S1S2/λ ≤ k ≤ S1S2/λ (k∈Z)

Phương trình giao thoa sóng tại M: : uM= 2Acos[π (d2-d1)/λ-π/2] cos[wt+π/4-π(d1+d2 )/λ]

Những điểm dao động với biên độ:
AM max khi: d2 – d1 = (k + ¼ )λ (k∈Z)
AM min khi: d2 – d1 = (k + ¾ )λ (k∈Z)
Số đường hoặc số điểm dao động cực đại trên đoạn S1S2:
S1S2/λ - 1/4 ≤ k ≤ S1S2/λ - ¼
Số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu trên đoạn S1S2:
S1S2/λ - 3/4 ≤ k ≤ S1S2/λ - ¾

-Tại M có hiệu khoảng cách tới hai nguồn ℓà:𝚫𝒅𝑴=𝒅𝟐𝑴−𝒅𝟏𝑴 (𝒅𝟏𝑴<𝒅_𝟐𝑴)

• Tại N có hiệu khoảng cách tới hai nguồn ℓà: Δ𝑑_𝑁=𝑑_2𝑁−𝑑_1𝑁
  Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn đến M là:𝜟𝝋𝑴=𝝋𝟏𝑴−𝝋𝟐𝑴=𝟐𝜫/𝝀 (𝒅𝟐−𝒅𝟏 )−𝜟𝝋(𝜟𝝋 là độ lệch pha của nguồn 2 so với 1)
  Hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến M là: 𝒅𝟐−𝒅𝟏=(𝚫𝝋_𝑴+ 𝚫𝝋).𝝀/𝟐𝝅
  Số điểm (đường) dao động cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N
  Số điểm (đường) dao động cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N thỏa mãn :𝚫𝒅𝑴≤𝒅𝟐−𝒅𝟏=(𝚫𝝋𝑴+𝚫𝝋𝑵) 𝝀/𝟐𝝅≤𝚫𝒅_𝑵
  Với số giá trị nguyên của k thỏa mãn biểu thức trên là số điểm (đường) cần tìm giữa hai điểm M và NNếu M hoặc N trùng với nguồn thì trong BT không lấy dấu ‘=‘

Số điểm dao động cực đại: ⅆ𝑴/𝝀−𝚫𝝋/𝟐𝝅≤𝒌≤ⅆ𝑵/𝝀−𝚫𝝋/𝟐𝝅
Số điểm dao động cực tiểu: ⅆ𝑴/𝝀−𝚫𝝋/𝟐𝝅−𝟏/𝟐≤𝒌≤ⅆ𝑵/𝝀−𝚫𝝋/𝟐𝝅−𝟏/𝟐
(k𝝐𝒁)

Số điểm dao động cực đại: : ⅆ𝑴/𝝀≤𝐤≤ⅆ𝑵/𝝀
Số điểm dao động cực tiểu: ⅆ𝑴/𝝀−𝟏/𝟐≤𝒌≤ⅆ𝑵/𝝀−𝟏/𝟐
(k𝝐𝒁)

Số điểm dao động cực đại: ⅆ𝑴/𝝀−𝟏/𝟐≤𝒌≤ⅆ𝑵/𝝀−𝟏/𝟐
Số điểm dao động cực tiểu: ⅆ𝑴/𝝀≤𝐤≤ⅆ𝑵/𝝀
(k𝝐𝒁)

Số điểm dao động cực đại: ⅆ𝑴/𝝀−𝟏/𝟒≤𝐤≤ⅆ𝑵/𝝀-𝟏/𝟒
Số điểm dao động cực tiểu:( ⅆ𝑴)/𝝀−𝟏/𝟒≤𝐤≤ⅆ𝑵/𝝀 − 𝟏/𝟒
(k𝝐𝒁)

Phương trình giao thoa sóng tại M:
uM = uM1+uM2
= 2Acos[π (d2-d1)/λ-Δφ/2] cos[wt-π(d1+d2 )/λ+(φ1+φ2)/2]

Trong đó: A=√(A1^2+A2^2+2 A1A2 cos⁡Δφ ) với Δφ=φ1-φ2+2Π/λ (d1-d2)
tan⁡φ=A1 sin[(φ1-(2πd1)/λ] + A2 sin⁡[(φ2-(2πd2)/λ)] /A2 cos⁡[φ1-(2πd1)/λ)] + A2cos⁡ [φ2-(2πd2)/λ) ]

Nếu 2 điểm đó nằm trên 1 phương truyền sóng và cách nhau 1 khoảng d
thì:

Hai điểm cùng pha (không trùng nhau):

Hai điểm ngược pha: !

Hai điểm vuông pha: