Hôm nay Kiến Guru muốn chia sẻ đến các bạn Sổ tay vật lý 12 - chuyên đề Sóng cơ và Sóng âm. Bài viết bao gồm các kiến thức lý thuyết tổng hợp của sóng cơ và sóng âm. Đây là một trong những chương kiến thức cực kì quan trọng trong chương trình học học vật lý lớp 12 và chiếm rất nhiều điểm số trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia. Vì vậy các bạn hãy đọc thật kĩ những kiến thức sau đây và trau dồi thêm những kiến thức bên ngoài nữa nhé. Cùng Kiến Guru khám phá bài viết nhé:
Sóng âm là gì ? Tìm hiểu về sóng âm
Sóng âm có thể được phát sinh bởi một nguồn âm, như loa hoặc giọng nói, và sau đó truyền qua vật liệu hoặc không gian trống. Tốc độ truyền của sóng âm phụ thuộc vào tính chất của vật liệu mà nó truyền qua. Ví dụ, tốc độ truyền của sóng âm trong kim loại là cao hơn so với tốc độ truyền của sóng âm trong chất lỏng.
Sóng âm có thể được mô tả bằng các thông số như độ cao, độ rộng và tần số. Độ cao của sóng âm xác định mức độ biến đổi của điện áp trong sóng, trong khi độ rộng xác định bán kính của sóng. Tần số của sóng âm xác định số lần biến đổi của điện áp trong một đơn vị thời gian. Tần số của sóng âm càng cao, sóng càng nhanh chuyển đổi.
Sóng âm được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực, bao gồm âm thanh, giọng nói, hệ thống truyền thông, công nghệ siêu âm và công nghệ hạt nhân. Trong âm thanh, sóng âm được sử dụng để truyền tải âm thanh từ một nguồn tới tai người nghe. Trong giọng nói, sóng âm được tạo ra bởi giọng nói và sau đó truyền qua không gian trống đến tai người nghe.
Trong hệ thống truyền thông, sóng âm được sử dụng để truyền tải thông tin qua các thiết bị như điện thoại, radio hoặc mạng lưới không dây. Công nghệ siêu âm sử dụng sóng âm để tạo ra hình ảnh của các tế bào hoặc cấu trúc trong cơ thể. Công nghệ hạt nhân sử dụng sóng âm để tạo ra các hạt nhân cần thiết cho các ứng dụng công nghệ.
Trong tổng quan, sóng âm là một khái niệm quan trọng trong công nghệ và khoa học, và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như âm thanh, truyền thông, y tế và công nghệ. Sóng âm có thể được tạo ra bằng cách di chuyển một nguồn điện từ điển hoặc giọng nói qua không gian trống. Chúng ta cũng có thể sử dụng sóng âm để truyền tải thông tin qua các thiết bị như điện thoại hoặc radio.
Sóng âm có thể được phân loại theo tần số và độ dài. Tần số cao hơn của sóng âm sẽ tạo ra âm thanh cao hơn, trong khi độ dài dài hơn của sóng âm sẽ tạo ra âm thanh thấp hơn. Sóng âm cũng có thể được sử dụng để tạo ra hình ảnh của các tế bào hoặc cấu trúc trong cơ thể bằng cách sử dụng công nghệ siêu âm.
Tai người nge được sóng âm tần số nào ?
Tai người thường không bị tác động bởi sóng âm tần số rất cao hoặc rất thấp. Tai người có thể nghe được sóng âm trong khoảng tần số từ 20 Hz đến 20,000 Hz. Tần số trên 20,000 Hz được gọi là sóng ultrasonic và thường không được người ta nghe được. Tần số dưới 20 Hz được gọi là sóng infrasonic và cũng không được người ta nghe được.
Cám ơn các bạn đã tham khảo bài viết hẹn gặp các bạn trong các bài khác.
III. Sóng dừng – Sổ tay vật lý 12
+ Sóng phản xạ cùng tần số và cùng bước sóng với sóng tới.
+ Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau (ở đó có nút sóng).
+ Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau (ở đó có bụng sóng).
+ Sóng tới và sóng phản xạ nếu cùng truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng.
+ Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng.
+ Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề của sóng dừng là λ/2
+ Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề của sóng dừng là λ/4
+ Hai điểm đối xứng qua bụng sóng luôn dao động cùng biên độ và cùng pha. Hai điểm đối xứng qua nút sóng luôn dao động cùng biên độ và ngược pha.
+ Các điểm nằm trên cùng một bó sóng thì dao động cùng pha. Các điểm nằm trên hai bó sóng liền kề thì dao động ngược pha.
+ Các điểm nằm trên các bó cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha, các điểm nằm trên các bó lẻ thì dao động ngược pha với các điểm nằm trên bó chẵn.
II. Giao thoa sóng – Sổ tay vật lý 12
+ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số (cùng chu kì, cùng tần số góc) và có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian. Hai nguồn kết hợp cùng pha là hai nguồn đồng bộ.
+ Hai sóng do hai nguồn kết hợp cùng phát ra là hai sóng kết hợp.
+ Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những vị trí biên độ sóng tổng hợp được tăng cường hoặc bị giảm bớt.
+ Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lần các bước sóng: d1-d2=kλ (kϵZ)
+ Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lẻ nửa các bước sóng: d1-d2=(k+½)λ (kϵZ)
Các ứng dụng của sóng âm trong đời sống
Giới hạn tần số của sóng âm có thể khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc và môi trường truyền. Tuy nhiên, trong môi trường chung, sóng âm có thể xuất hiện trong khoảng tần số từ vài Hz đến vài GHz. Sóng âm trong tần số thấp hơn có thể được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật như giao tiếp vô tuyến, truyền hình và điện tử. Sóng âm trong tần số cao hơn có thể được sử dụng trong các ứng dụng như điều trị bằng sóng, các chế độ chụp X quang và sử dụng trong các thiết bị chụp hình.
IV. Các đặc trưng của âm – Sổ tay vật lý 12
+ Sóng âm là những sóng cơ có thể truyền trong cả môi trường rắn, lỏng khí.
+ Vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm.
+ Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.
+ Sóng âm truyền được trong môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí).
+ Âm không truyền được trong chân không.
+ Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
+ Trong chất lỏng và chất khí thì sóng âm là sóng dọc.
+ Trong chất rắn thì sóng âm có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang.
+ Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
+ Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm; trên 20000Hz gọi là siêu âm.
+ Về phương diện vật lí, âm được đặc trưng bằng tần số của âm, cường độ âm (hoặc mức cường độ âm) và đồ thị dao động của âm.
+ Ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ to, độ cao và âm sắc.
+ Độ cao của âm là đặc trưng liên quan đến tần số của âm.
+ Độ to của âm là đặc trưng liên quan đến mức cường độ âm L.
+ Âm sắc là đặc trưng của âm giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn khác nhau (âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm).
Trên đây là những kiến thức trong Sổ tay vật lý 12 – Lý thuyết sóng cơ học và sóng âm mà Kiến Guru muốn chia sẻ tới các bạn. Đây sẽ là một trong những nền tảng ôn tập nhanh để các bạn giải các bài tập lý thuyết trong chương học này. Ngoài ra, các bạn có thể đón đọc những bài viết tiếp theo của Kiến Guru để tìm hiểu sâu hơn và kĩ hơn nhé. Hẹn gặp lại mọi người vào các bài viết tiếp theo. Chúc các bạn may mắn.
Sóng âm là một trong những khái niệm cơ bản trong công nghệ và khoa học. Sóng âm là một dạng sóng điện từ, truyền tải thông tin qua vật liệu hoặc không gian trống. Sóng âm có thể truyền qua nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm nước, kim loại, vật liệu rắn hoặc chất bằng và chất lỏng.
