Giao thoa sóng âm bằng hai loa của máy

Hai loa trái/phải phát cùng một âm sin nên luôn đồng pha: đó là hai nguồn kết hợp. Bản đồ dưới đây nhìn từ trên xuống, màn hình nằm ở đáy. Bật âm, che một tai rồi chậm rãi dịch đầu sang ngang để nghe chỗ to, chỗ nhỏ.

Màn hình · 2 loa (chấm xanh)Sáng = to · Tối = nhỏ
Cách dùng thí nghiệm
  1. Dùng loa ngoài của máy tính (laptop hoặc hai loa rời), không đeo tai nghe — mỗi tai nghe chỉ nhận một loa nên không có giao thoa.
  2. Hạ âm lượng thiết bị xuống thấp, bấm ▶ Phát âm đơn sắc, rồi chỉnh thanh âm lượng cho vừa nghe.
  3. Ngồi thẳng trước màn hình, nghiêng đầu hoặc dịch người sang trái–phải khoảng 10–20 cm: âm lúc to lúc nhỏ là các vân giao thoa.
  4. Chạm vào bản đồ để đặt chấm xanh lá (vị trí tai) và đọc hiệu đường đi d₂ − d₁: số nguyên lần λ → to, bán nguyên → nhỏ.
  5. Thử Chỉ loa trái / Chỉ loa phải: một loa thì âm đều, không còn chỗ to chỗ nhỏ — chứng tỏ cần hai nguồn kết hợp.
  6. Tăng tần số (λ nhỏ) thì vân sít lại, khoảng vân i = λL/d giảm. Căn phòng vọng nhiều có thể làm vân mờ đi.

Thiết bị cần có hai loa tách trái – phải

Thí nghiệm chỉ chạy khi máy phát được âm stereo qua hai loa cách nhau vài chục cm. Máy chỉ có một loa (hoặc hai loa sát nhau) sẽ không có vân giao thoa.

iPhone (7 trở lên)

  • Gạt công tắc im lặng sang chế độ có tiếng (không thấy vạch cam) và tăng âm lượng bằng nút bên hông.
  • Xoay máy nằm ngang: loa dưới và loa thoại phía trên thành loa trái – phải. Loa thoại nhỏ hơn loa dưới nên hai bên không bằng nhau, vân sẽ mờ hơn.
  • Đặt d khoảng 13–15 cm (chiều dài máy), tần số 4000–5000 Hz, giữ máy cách tai 30–40 cm rồi trượt máy sang trái – phải chừng 15 cm.

iPad

  • Chạy tốt nhất trên iPad Pro, iPad Air, iPad mini, iPad thế hệ 10 (loa ở hai cạnh khi xoay ngang). iPad đời cũ có hai loa sát nhau cùng một cạnh thì không phù hợp.
  • Xoay iPad nằm ngang, đặt d khoảng 20–25 cm, tần số 3000–4000 Hz, ngồi cách màn hình 40–50 cm rồi nghiêng đầu hoặc dịch người sang hai bên.
  • Khi xoay ngang, đừng che hai cạnh có loa bằng tay hoặc ốp lưng.

Khoảng cách hai loa chỉ là ước chừng theo kích thước máy; nếu vân không rõ, thử đổi tần số hoặc kiểm bằng nút "Chỉ loa trái / Chỉ loa phải" xem cả hai loa có kêu không.

Vị trí tai (chấm xanh lá): ngang 35 cm, cách màn 90 cm
Hiệu đường đi d₂ − d₁: -0.88 λ (nguyên λ → to, bán nguyên → nhỏ)
Cường độ so với hai nguồn không giao thoa: ×1.72 → TO (gần cực đại)
Khoảng vân ở cách màn 1 m: i ≈ λL/d = 41 cm
  1. Dùng loa trong của máy (rút tai nghe, tắt AirPods/Bluetooth), ngồi cách màn khoảng 1 m, chỉnh âm lượng vừa phải.
  2. Đặt tần số 3000 Hz, bật "Cả hai loa". Che một tai, dịch đầu sang trái–phải khoảng 40 cm và nghe to nhỏ thay đổi.
  3. Bấm "Chỉ loa trái" hoặc "Chỉ loa phải": chỗ nhỏ biến mất vì chỉ còn một nguồn, không giao thoa.
  4. Muốn đo: để điện thoại cạnh tai, mở app đo dB, so với vị trí chấm xanh trên bản đồ.

Lưu ý: phòng có tường và bàn phản xạ âm nên vân thật không sạch như bản đồ lý thuyết. Loa ngoài Bluetooth hoặc loa của điện thoại không đồng bộ pha với loa máy nên không dùng làm nguồn thứ hai.