Giải bài tập Vật lí 11 Cánh diều Ôn tập chủ đề 2: Sóng

Cho sơ đồ một số phân tử không khí khi có một sóng âm truyền qua như Hình 1.1

a)    Vẽ lại sơ đồ trên vào vở và đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí bị nén (đánh dấu bằng điểm N)

b)    Đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí giãn (đánh dấu bằng điểm G).

c)    Sóng âm có tần số 240 Hz. Điều này có ý nghĩa gì đối với mỗi phân tử không khí?

d)    Tốc độ sóng âm là 320 m/s. Tính bước sóng của sóng âm.

Hình 2 cho thấy hai sóng được hiển thị trên một màn hình máy hiện sóng.

a) Các sóng có cùng pha hay không? Giải thích.

b) Núm điều chỉnh thời gian của màn hình được đặt ở chế độ \(500\mu s\)/độ chia. Xác định chu kì của mỗi sóng.

c) So sánh bước sóng của chúng.

d) Tính tỉ lệ cường độ của hai sóng với cùng hệ số khuếch đại.

Tín hiệu từ một sao nằm trong vùng tử ngoại của quang phổ với bước sóng \(7,{5.10^{ - 8}}\)m. Tính tần số của bức xạ này.

Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể.

Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, sau đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?

Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể.

Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, sau đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?

Sử dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young để giải thích các kết quả quan sát sau:

a) Hai khe hẹp càng gần nhau thì các vân trên màn càng xa nhau.

b) Các vân giao thoa của ánh sáng lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa ánh sáng đỏ.

Người ta đặt lần lượt các tấm kính lọc trước nguồn phát ánh sáng trắng trong thí nghiệm giao thoa Young. Lúc đầu, khi dùng kính lọc màu đỏ (\({\lambda _đ} = 640\)nm) thì khảng vân đo được là 2,4 mm. Khi dùng kính lọc màu làm thì khoảng vân đo được là 1,8 mm. Xác định bước sóng của ánh sáng đi qua kính lọc màu lam.

Dao động của một nguồn âm được ghi lại trên màn hình máy hiện sóng như Hình 3.

a) Xác định tần số của nguồn âm biết đơn vị thời gian trên màn hình được đặt là 1,00 ms/độ chia.

b) Đặt nguồn âm này trước miệng một ống cộng hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống công hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống cộng hưởng, đồng thời cho nguồn phát âm thanh thì thấy, giữa hai lần liên tiếp nghe được âm rất to tại miệng ống, chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng là 0,32 m. Hãy xác định tốc độ truyền âm trong ống.