Gần đây, các bạn học sinh đang học môn Vật Lý đang loay hoay tìm kiếm “bước sóng là gì? Công thức tính bước sóng như thế nào? Bài tập thực hành về bước sóng?”. Bởi vậy mà bài viết hôm nay Top Nổi Bật sẽ giúp các bạn trả lời tất cả câu hỏi này trong bài viết bên dưới nhé.
Xem thêm:
- Công thức tính tần số, chu kỳ của con lắc đơn và bài tập thực hành
- Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo và bài tập thực hành
Khái niệm về bước sóng
Bước sóng được hiểu là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động trong cùng pha hay khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (điểm mà sóng đạt được giá trị lớn nhất). Hoặc hiểu theo cách khác, bước sóng chính là giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng, tại một thời điểm nhất nhất định.
Bước sóng có đơn vị đo là nanomet, mét, milimet. Tốc độ của nó có thể được ghi dưới dạng đơn vị đo lường chuẩn hay đơn vị đo lường kiểu Anh như dặm trên giờ (mph), kilomet trên giờ (kph), mét trên giây (m/s).
Bước sóng được viết tắt bằng chữ Hy Lạp Lamda là λ.
Tổng hợp những công thức tính bước sóng chính xác và chi tiết
Công thức bước sóng dựa vào chu kỳ và tần số
Chu kỳ T của sóng chính là thời gian ngắn nhất mà một cấu trúc sóng lặp lại tại một điểm.
Tần số f của sóng hay số đỉnh của sóng đi qua một điểm trong một đơn vị thời gian và là nghịch đảo của chu kỳ sóng.
Để tính được bước sóng ta áp dụng công thức bước sóng = tốc độ lan truyền : tần số.
λ = v/f
Trong đó biết:
- λ là bước sóng
- v là vận tốc lan truyền của sóng
- f là tần số
Chú ý: Với sóng điện từ như radio, vi sóng.. thì bước sóng (được đo bằng đơn vị mét) = 300/ tần số (đo bằng MHz)
Công thức tính bước sóng dựa vào năng lượng photon
Để tính bước sóng dựa vào công thức năng lượng như sau:
E = hc/λ hay
E(J) = [h(6,626.10-34 J.s).c.(3.108 m/s)]/λ (m)
Trong đó biết:
- E là năng lượng của hệ tinh bằng Joule (J)
- H là hằng số Planck: 6,626.10-34 (J s)
- C là vận tốc ánh sáng truyền trong chân không: 3.108 (m/s)
Năng lượng của sóng
Năng lượng của sóng chính là năng lượng dao động của những phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Từ đó có công thức tính năng lượng sóng như sau:
W = 1/2m.w2.A2
Những bài tập tính bước sóng có lời giải dễ hiểu
Bài tập 1: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 8 ngọn sóng qua mặt trong 28 giây, khoảng cách giữa hai ngọn sóng là 8m. Hãy tính tần số sóng biển và vận tốc truyền sóng biển?
Lời giải
Xét tại một điểm có 8 ngọn sóng truyền qua ứng với 7 chu kỳ là
T = 28/7 = 4s.
Xác định tần số dao động là:
f = 1/T = ¼ = 0,25 Hz.
Vận tốc truyền sóng là:
v = λ/T = 8/4 = 2 (m/s)
Bài tập 2: Một nguồn dao động điều hòa có chu kỳ 0,03s. Vận tốc truyền sóng bằng 180 cm/s. Hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng và cách nhau 5cm, thì độ lệch pha là bao nhiêu?
Lời giải
Áp dụng công thức bước sóng ta có:
Λ = VT = 180.0,03 = 5,4 cm
Độ lệch ch pha là:
Δφ = 2πd/λ = (2.3,14.5)/5,4 = 5,8 π(rad)
Bài tập 3: Một sóng cơ truyền trên một sợi dây dài với tốc độ là 3 m/s và chu kỳ là 2s. Hỏi bước sóng của sóng cơ này là bao nhiêu?
Lời giải
Áp dụng công thức bước sóng ta có:
Λ = v.T = 3.2 = 6m = 600 cm
Trên đây là tổng hợp những khái niệm, công thức và bài tập về bước sóng. Hi vọng rằng nó sẽ giúp bạn hiểu chi tiết về bước sóng, nhớ công thức tốt nhất và có thể giải tất cả bài tập liên quan đến bước sóng nhanh nhất.
