Giải Vật lí 11 Cánh diều Bài tập chủ đề 2 Câu hỏi 1
Cho sơ đồ một số phân tử không khí khi có một sóng âm truyền qua như Hình 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. Lời giải: a) b)
c) Sóng âm có tần số 240 Hz có nghĩa là khi có sóng truyền qua mỗi phân tử không khí sẽ dao
động 240 lần trong một giây. d) Bước sóng: Câu hỏi 2
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 µs/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. Lời giải:
a) Hai sóng trên cùng pha nhau.
b) Chu kì của mỗi sóng gần đúng 2 ô tương ứng nên: T = 2. 500 = 1000 µs
c) Bước sóng của chúng xấp xỉ bằng nhau.
d) Ta có cường độ tỉ lệ với năng lượng mà năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ.
Nhìn vào hình vẽ ta thấy biên độ của đồ thị 2 gấp 1,5 lần biên độ của đồ thị 1
Tỉ lệ cường độ của sóng 2 so với sóng 1 là 1,52 = 2,25. Câu hỏi 3
Tín hiệu từ một sao nằm trong vùng tử ngoại của quang phổ với bước sóng 7,5.108 m. Tính
tần số của bức xạ này. Lời giải:
Tần số của bước sóng: Câu hỏi 4
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, từ đó cho
biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu? Lời giải:
Như đã nói ở trên, bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của
bức xạ do thiên thể đó phát ra, chứng tỏ thiên thể đang chuyển động ra xa so với thiết bị thu. Lí
giải: dựa vào hiệu ứng Doppler có thể giải thích được điều đó, thiên thể đang chuyển động ra
xa thì tần số sẽ giảm dần, nên bước sóng tăng dần. Chúng ta có thể lấy ví dụ về trường hợp
chiếc xe tiến lại gần người đàn ông, tần số tăng dần, bước sóng giảm dần. Áp dụng vào
trường hợp thiên thể thì thiên thể giống như chiếc xe và người phụ nữ giống như máy thu tín hiệu. Câu hỏi 5
Sử dụng công thức tính khoảng vân
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 của ánh sáng đỏ. Lời giải:
a) Hai khe hẹp càng gần nhau (tức là a giảm) thì khoảng vân tăng lên điều đó chứng tỏ các vân trên màn càng xa nhau.
b) Do bước sóng của ánh sáng lam nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng đỏ nên khoảng vân của
ánh sáng lam nhỏ hơn khoảng vân của ánh sáng đỏ. Chứng tỏ các vân giao thoa của ánh sáng
lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa của ánh sáng đỏ. Câu hỏi 6
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 (λđ = 600 nm) thì khoảng vân đo được là 2,40
mm. Khi dùng kính lọc màu lam thì khoảng vân đo được là 1,80 mm. Xác định bước sóng của
ánh sáng đi qua kính lọc màu lam. Câu hỏi 7
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 5,00 ms/ độ chia.
b) Đặt nguồn âm này trước miệng một ống cộng 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 0,99 m. Hãy xác định tốc
độ truyền âm trong ống.