HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM KÊNH SÓNG NƯỚC I. Mục đích thí nghiệm Bộ thí nghiệm được sử dụng để nghiên cứu: + Sóng không tuần hoàn. + Sóng tuần hoàn. + Sóng truyền năng lượng mà không truyền chất. + Sự phản xạ sóng + Mối liên hệ giữa bước sóng và tần số sóng. + Quan sát hai sóng cùng pha, ngược pha, vuông pha. + Tổng hợp hai sóng ngược pha, cùng pha. + Sóng dừng. II. Dụng cụ thí nghiệm Kênh sóng mika dài 1100mm, gồm: + Tấm mika ngăn hình thang vuông. + Tấm mika hình chữ nhật cố định. + Vật định vị các ngăn bằng mika(3 cái) + Vật chắn hình trụ bằng inox. + Bộ khử phản xạ bằng cước mềm + Hộp điều tốc môtơ bằng thay đổi điện áp + Môtơ 1 chiều 12V + Bộ 2 Pittông tạo sóng bằng nhựa + Bánh xe lệch tâm truyền chuyển động + Hộp đựng mạch điều khiển, động cơ. + Cơ cấu truyền chuyển động Thiết bị kênh sóng nước tạo được sóng nước có dạng hình sin, biên độ lớn(1-2 cm), tần số dao động thấp (1-2 Hz), bước sóng cỡ 10-20 cm. Thiết bị tạo sóng nước ổn định. Các sóng nước tạo thành được quan sát trên mặt cắt thẳng đứng. III. Tiến hành thí nghiệm 1) Thí nghiệm về sóng không tuần hoàn Điều chỉnh để hai vật tạo sóng có thể chuyển động lên xuống cùng pha. Đặt tấm khử phản xạ ở cuối kênh sóng. Cho động cơ hoạt động một thời gian, hai vật tạo sóng thực hiện 3-4 chu kì lên xuống. Khi đó, xuất hiện đoàn sóng ngắn chuyển động từ kênh chữ V sang kênh chữ I. Khi gặp tấm khử phản xạ, sóng tới bị khử hoàn toàn. 2) Thí nghiệm về sóng tuần hoàn Bố trí thí nghiệm như 1. Cho động cơ hoạt động liên tục. Khi đó, trong kênh song ta quan sát thấy hình ảnh của sóng tuần hoàn lan truyền từ nguồn tới kênh chữ I. 3) Sóng truyền năng lượng mà không truyền chất Bố trí thí nghiệm như 1. Thả hai vật nổi vào hai vị trí khác nhau của phần kênh chữ I. Cho động cơ hoạt động trong thời gian ngắn. Khi đó, kênh sóng xuất hiện một đoàn sóng ngắn chuyển động từ phần kênh chữ V sang phần kênh chữ I. Khi đó, sóng lan truyền tới vị trí vật nổi thứ nhất sẽ làm vật này chuyển động nhấp nhô lên xuống theo sóng nước. Sau đó, sóng tiếp tục lan truyền tới vị trí vật nổi thứ hai và cũng làm cho vật này chuyển động nhấp nhô lên xuống theo sóng nước. Sau khi đoàn sóng đi qua vị trí của vật nổi thì các vật nổi lại đứng yên tại vị trí ban đầu. Điều đó chứng tỏ: Sóng truyền năng lượng mà không truyền chất. 4) Sự phản xạ sóng Bố trí thí nghiệm như 1. Bỏ tấm khử phản xạ ra khỏi kênh song nước. Cho động cơ hoạt động trong thời gian rất ngắn. Khi đó, xuất hiện một biến dạng lan truyền trên mặt nước. Quan sát sự truyền biến dạng trên mặt nước trước và sau khi biến dạng này đập vào thành kênh song. Ta quan sát thấy: sau khi đập thành của kênh, sóng biến dạng sẽ truyền ngược trở lại, hay bị phản xạ lại. 5) Mối liên hệ giữa bước sóng và tần số sóng Bố trí thí nghiệm như 1. Cho động cơ hoạt động liên tục. Thả một vật nổi vào kênh chữ I. Ta quan sát thấy vật chỉ chuyển động nhấp nhô lên xuống theo phương thẳng đứng giống như chuyển động của vật tạo sóng. Nghĩa là tần số sóng bằng tần số của nguồn kích thích. Thay đổi tốc độ của môtơ bằng chiết áp, từ đó làm thay đổi tần số của sóng và quan sát sự thay đổi của bước sóng tạo ra. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Khi tần số sóng giảm thì bước sóng tăng và ngược lại, khi tần số sóng tăng thì bước sóng giảm. 5) Quan sát hai sóng cùng pha, ngược pha, vuông pha. Đặt tấm khử phản xạ vào cuối kênh sóng. Đặt tấm ngăn để ngăn hai sóng tạo ra từ hai nguồn. Thay đổi vị trí hai pittong để tạo ra hai sóng cùng pha, ngược pha, vuông pha. Quan sát hình ảnh của hai sóng. Ta có kết luận: - Hai sóng cùng pha: tại mọi thời điểm, hình dạng của hai sóng ở mọi vị trí đều trùng nhau. - Hai sóng ngược nhau: tại mọi thời điểm, đỉnh lồi của sóng này có cùng vị trí với đỉnh lõm của sóng kia. - Hai sóng vuông pha nhau: tại mọi thời điểm, đỉnh lồi hoặc đỉnh lõm của sóng này trùng với vị trí vân bằng của sóng kia. 6) Tổng hợp hai sóng ngược pha, cùng pha, vuông pha. Đặt hai pittông để tạo ra sóng cùng pha ,ngược pha, vuông pha. Bỏ tấm mika ngăn hai sóng ra để hai sóng có thể tổng hợp với nhau. Cho động cơ hoạt động lien tục. Dùng thước chia tới milimet đo biên độ sóng tại kênh chữ I và kênh chữ V. Quan sát thí nghiệm ta thấy: - Hai sóng cùng pha thì biên độ sóng tổng hợp tăng lên, cụ thể là biên độ sóng ở kênh chữ I gấp đôi biên độ sóng ở kênh chữ V. - Hai sóng ngược pha thì biên độ triệt tiêu, tức là biên độ sóng ở kênh chữ I xấp xỉ bằng không. - Hai sóng vuông pha nhau thì biên độ sóng ở kênh chữ I bằng 1,4 lần biên độ sóng ở kênh chữ V. 7) Sóng dừng Bỏ tấm mika ngăn hai sóng ra ngoài, điều chỉnh để có 2 sóng cùng pha, đồng thời bỏ bộ khử phản xạ bằng cước mềm ra. Cho động cơ hoạt động liên tục. Khi đó trên mặt nước xuất hiện những điểm đứng yên xen kẽ với những điểm dao động với biên độ cực đại. . HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM KÊNH SÓNG NƯỚC I. Mục đích thí nghiệm Bộ thí nghiệm được sử dụng để nghiên cứu: + Sóng không tuần hoàn. + Sóng tuần hoàn. + Sóng truyền năng. xạ sóng + Mối liên hệ giữa bước sóng và tần số sóng. + Quan sát hai sóng cùng pha, ngược pha, vuông pha. + Tổng hợp hai sóng ngược pha, cùng pha. + Sóng dừng. II. Dụng cụ thí nghiệm Kênh sóng. động Thiết bị kênh sóng nước tạo được sóng nước có dạng hình sin, biên độ lớn(1-2 cm), tần số dao động thấp (1-2 Hz), bước sóng cỡ 10-20 cm. Thiết bị tạo sóng nước ổn định. Các sóng nước tạo thành