Sóng và sự truyền sóng SVIP

1. QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG

➤ Khái niệm sóng

Sự truyền sóng mặt nước xảy ra khi các phần tử nước gần nguồn O dao động theo phương thẳng đứng, nhờ lực liên kết nên dao động được truyền lần lượt từ phần tử này sang phần tử khác, tạo thành sóng lan truyền.

Khi nghệ sĩ kéo đàn vĩ cầm, sóng âm thanh từ đàn truyền tới tai khán thính giả

Hai nguyên nhân tạo nên sóng truyền trong một môi trường là:

• Nguồn dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường tại điểm O.
• Lực liên kết giữa các phần tử của môi trường.

Lưu ý:

- Các phần tử chỉ dao động tại chỗ, còn sóng truyền đi xa.

- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tính chất môi trường, không phụ thuộc vào tần số dao động.

 ➤ Quá trình truyền năng lượng của sóng

Sóng mang năng lượng từ nguồn đến các phân tử nước, làm chúng dao động tại chỗ quanh vị trí cân bằng chứ không di chuyển theo sóng.

Điều này cho thấy, mọi sóng cơ khác như sóng âm đều mang năng lượng đi xa mà không mang vật chất theo.

2. SÓNG DỌC VÀ SÓNG NGANG ​​

Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang có thể truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.

Sự lan truyền dao động của sóng ngang​ ​

Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc có thể truyền trong các chất rắn, lỏng và khí.

 Sự lan truyền dao động của sóng dọc

​Sóng âm trong không khí là một ví dụ của sóng dọc. Nguồn âm dao động làm các phần tử không khí dao động theo phương truyền âm, tạo ra những lớp không khí nén và dãn lệch pha nhau. Sự nén dãn truyền đi tạo thành sóng âm lan tỏa theo mọi hướng.

Sự lan truyền của sóng âm

- Biên độ sóng âm càng lớn → Biên độ dao động màng nhĩ lớn → Âm nghe càng to.

- Tần số sóng âm càng lớn → Tần số dao động màng nhĩ lớn → Âm nghe càng cao.
❗ Âm nghe được có tần số từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

3. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA SÓNG

Một số hiện tượng đặc trưng cho sóng là phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ,...​

➤ Hiện tượng phản xạ

Hiện tượng phản xạ sóng xảy ra khi sóng gặp mặt phân cách giữa hai môi trường và một phần sóng quay ngược lại môi trường cũ.

Ví dụ:

• Âm thanh: Gặp vật cản phản xạ lại tạo tiếng vang.
• Ánh sáng: Gặp bề mặt vật thể → phản xạ → truyền đến mắt → giúp ta nhìn thấy vật.

Sóng âm phản xạ khi gặp vách hang động nên tai người nghe được âm thanh vọng lại

➤ Hiện tượng khúc xạ

Hiện tượng khúc xạ là sự đổi phương truyền của sóng khi đi từ môi trường này sang môi trường khác.

Ống hút khi đặt vào cốc nước

Ví dụ: Khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí, tia sáng bị lệch khiến ta thấy ống hút như bị gãy tại mặt nước. Tương tự, khúc xạ cũng xảy ra với sóng biển khi sóng đến gần bờ hoặc với sóng âm khi truyền qua các lớp không khí có mật độ khác nhau.

➤ Hiện tượng nhiễu xạ

Hiện tượng nhiễu xạ là sự uốn cong của sóng khi gặp vật cản hoặc đi qua khe hẹp, làm sóng lan rộng ra phía sau vật cản hoặc khe.

Ví dụ:

• Sóng biển đi qua khe bị đổi phương và lan rộng ra sau khe.
• Sóng âm cũng có thể nhiễu xạ khi truyền qua cửa hẹp hoặc vật chắn.

Hiện tượng nhiễu xạ của sóng biển