Bài 13: Sóng dừng

I. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG DỪNG

II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG

1. Đặc điểm của sóng dừng

Sóng dừng được tạo thành mỗi khi có hai sóng cùng biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau. Hai sóng này gặp nhau, giao thoa nhau tạo nên sóng tổng hợp là sóng dừng. Những điểm tại đó hai sóng ngược pha nhau thì không dao động và được gọi là nút sóng. Những điểm tại đó hai sóng đồng pha với nhau thì dao động với biên độ cực đại và được gọi là bụng sóng (Hình 13.2).

Trong thực tế ta thường gặp một trong hai sóng là sóng phản xạ của sóng kia.

Sóng dừng là tổng hợp của nhiều sóng tới và sóng phản xạ.

2. Điều kiện để có sóng dừng

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng (Hình 13.3).

\(L=n\dfrac{\lambda}{2}\)   (13.1)

với n = 1, 2, 3,...

III. SÓNG DỪNG TRONG CÁC NHẠC CỤ

Việc các nhạc cụ phát ra các nốt nhạc cao, thấp khác nhau thường phụ thuộc vào các việc tạo ra các sóng dừng khác nhau.

1. Sóng dừng đối với nhạc cụ dây

Đối với các loại nhạc cụ dây như đàn ghita, violon, đàn tính, đàn cò,... thì hai đầu dây đàn được giữ cố định. Khi ta gảy đàn, trên dây xuất hiện sóng dừng. Theo công thức (13.1), nó phát ra một âm có bước sóng \(\lambda=2L\) hay có tần số \(f=\dfrac{v}{2L}\). Khi ấn ngón tay vào các phím khác nhau ta đã thay đổi chiều dài của dây đàn, do đó âm phát ra có độ cao, thấp khác nhau. Để khuếch đại âm, đàn ghita còn có một thùng đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng.

2. Sóng dừng đối với nhạc cụ khí

Đối với các loại nhạc cụ khí như sáo, kèn, khi ta thổi, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng. Bằng cách thay đổi lỗ không bị bịt ta thay đổi chiều dài cột không khí dao động. Do đó các nốt nhạc phát ra cũng bị thay đổi (Hình 13.5).