Giao thoa sóng (giao thoa sóng cơ) là hiện hai sóng kết hợp gặp nhau tạo thành tập hợp các điểm mà tại đó biên độ sóng tổng hợp được tăng cường hoặc triệt tiêu lẫn nhau. Giao thoa sóng là hiện tượng vật lí đặc trưng dùng để nhận biết sóng.
1/ Giao thoa sóng cơ:

Có hai cần rung tạo dao động cùng tần số, cùng phương, có độ lệch pha không đổi theo thời gian. Hai cần rung này là hai nguồn phát sóng lan truyền trên mặt nước.

Trong vùng gặp nhau (vùng giao thoa) của hai sóng xuất hiện những điểm mà tại đó mặt nước dao động mạnh và những điểm mà tại đó mặt nước tĩnh lặng (đứng yên không dao động)

Những điểm dao động cực đại nằm trên đường hypebol màu vàng, những điểm đứng yên không dao động nằm trên các đường hypebol màu trắng xen kẽ
Những điểm dao động cực đại nằm trên đường hypebol màu vàng, những điểm đứng yên không dao động nằm trên các đường hypebol màu trắng xen kẽ

2/ Giải thích hiện tượng giao thoa sóng cơ:

Giả sử phương trình dao động của hai nguồn sóng

\[u_{1}=u_{2}=A\cos(\omega t)\]​

Phương trình sóng tại M do nguồn s1 truyền đến:.

\[u_{1M}=A\cos(\omega t-\dfrac{2\pi.x_{1} }{\lambda })\]​

Phương trình sóng tại M do nguồn s2 truyền đến:

\[u_{2M}=A\cos(\omega t-\dfrac{2\pi.x_{2} }{\lambda })\]​

Phương trình sóng tổng hợp tại M:

\[u_{M}=u_{1M}+u_{2M}=\]

\[2A\cos\dfrac{\pi (x_{2}-x_{1})}{\lambda } \cos[\omega t-\dfrac{\pi (x_{2}+x_{1}) }{\lambda }]\]​

Biên độ sóng tổng hợp tại điểm M trong vùng giao thoa

\[A_{M}=\left|2A\cos\left ( \dfrac{\pi d}{\lambda } \right ) \right|\]​

Trong đó: d=x₂ - x₁
Nhận xét:

• (A$_{M}$)$_{max}$ =2A => d=k.λ (với k=0, ± 1, ± 2, ± 3 ...)
  
• (A$_{M}$)$_{min}$ =0 => d=(k+\[\dfrac{1}{2}\])λ (với k=0, ± 1, ± 2, ± 3 ...)
  
• (A$_{M}$)$_{max}$: ứng với những điểm mà tại đó biên độ dao động cực đại
  
• (A$_{M}$)$_{min}$: ứng với những điểm mà tại đó biên độ dao động cực tiểu

Tập hợp những điểm cực đại thỏa mãn d=k.λ nằm trên đường hypebol tạo ra vân giao thoa cực đại.
Tập hợp những điểm cực đại thỏa mãn d=d=(k+\[\dfrac{1}{2}\])λ cũng nằm trên đường hypebol tạo ra những vân giao thoa cực tiểu.
Hệ vân giao thoa cực đại và cực tiểu tạo nên hình ảnh giao thoa sóng trên mặt nước như thí nghiệm quan sát được.

Hiện tượng giao thoa sóng không chỉ xảy ra với sóng trên mặt nước mà xảy ra tất cả với sóng cơ, nó là một hiện tượng vật lí đặc trưng để nhận biết sóng hay nói cách khác bất kỳ hiện tượng vật lí nào để xảy ra hiện tượng giao thoa => hiện tượng vật lí đó có tính chất sóng.
3/ Điều kiện để có giao thoa sóng:
Hai nguồn sóng là hai nguồn kết hợp: có cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha giữa hai nguồn là không đổi theo thời gian.

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết,, bài tập vật lí lớp 12 chương sóng cơ, sóng âm

nguồn vật lí phổ thông ôn thi quốc gia