Bài 2.38 trang 30

1. Nội dung câu hỏi 
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.
b) Trong thí nghiệm này, khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp mà đầu thu ghi nhận được cường độ sóng cực đại là 14 mm. Xác định bước sóng và tần số của sóng viba này.
c) Với phương án thí nghiệm này thì xác định vị trí ứng với nút sóng hay bụng sóng sẽ dễ hơn? Vì sao?
 

2. Phương pháp giải
Vận dụng kiến thức đã học về sóng dừng:
- Hiện tượng xuất hiện các điểm đứng yên ở những vị trí xác định khi đang có sóng lan truyền được gọi là hiện tượng sóng dừng.
- Sóng dừng với hai đầu cố định: $L=k \frac{\lambda}{2}\left(k \in N^*\right)$
- Số bụng sóng = số bó sóng = $k$
- Số nút sóng = $k+1$.
- Khoảng cách giữa bụng sóng và nút sóng gần nhất: $\frac{\lambda}{4}$.
- Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng gần nhất: $\frac{\lambda}{2}$.
 

3. Lời giải chi tiết
a) Biểu diễn sóng dừng của sóng viba, vị trí màn phản xạ ứng với bụng sóng.

b) Khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp thu được cường độ sóng cực đại là khoảng
cách giữa hai bụng sóng và bằng nửa bước sóng. Do đó, bước sóng của sóng này là $28 \mathrm{~mm}$.
Sóng viba truyền trong không khí với tốc độ c = $3,0.10^8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ nên tần số của sóng trong thí nghiệm này là:
$f=\frac{c}{\lambda}=\frac{3.10^8}{28.10^{-3}}=1,1.10^{11} \mathrm{~Hz}$
c) Xác định vị trí nút sóng sẽ dễ hơn do cường độ sóng tại đó bằng 0 .