หนังสือคลื่น

แเรื่อง ธรรมชาติของคล่นื ผสู้ อน นางสาว พิชชาพร กนั สทิ ธิ์

คานา หนงั สืออิเล็กทรอนิกส์ (E-book) เลม่ น้ี เป็ นส่วนหนึ่งของรายวิชาฟิ สิกส์ เร่ือง คล่ืนในรปู แบบการ์ตนู เพื่อสร้างความ น่าสนใจและความเขา้ ใจใหก้ บั ผอู้ ่านมาก ข้ึน หวงั ว่าหนงั สือเล่มน้ีจะใหค้ วามรู้ และ เป็ นประโยชนแ์ กผ่ อู้ ่านทกุ ๆ ทา่ น แ

แ กอ้ นหินกระทบผิว นา้ จะทาใหผ้ วิ นา้ เปลี่ยนแปลง อย่างไร เมื่อขวา้ งกอ้ นหินลงนา้ กระทบผิว นา้ ที่อย่นู ่ิง จะถ่ายเทพลังงานส่วน หน่ึงให้กับอนุภาคน้า เกิดการ เคล่ือนที่ขนึ้ ลง ทาไหอ้ นภุ าครอบๆ เคล่ือนทข่ี นึ้ ลงตามไปดว้ ย เกดิ การสง่ ตอ่ พลงั งานออกไปรอบๆ ทาใหเ้ รา เห็นเป็ นวงระลอกนา้ แผอ่ อกไปยงั สว่ นอ่ืน

อนภุ าคของเนอ้ื สารไมเ่ คลื่อนทีไ่ ปกบั การถ่ายโอน พลงั งาน เรียกวา่ คล่ืน พลงั งานและการรบกวนจะไปยงั จดุ อีกรอบๆทกุ ทิศทาง คลืน่ ที่เห็นในชวี ิตประจาวนั ไดแ้ กอ่ ะไรบา้ ง

แ การเกดิ คลื่น การทาใหเ้ กิดคล่นื เป็ นการรบกวนตวั กลาง การหยดนา้ จาก ท่ีสงู ลงบนผวิ นา้ หยดนา้ มือกระทบผวิ นา้ จะถ่ายโอนพลงั งานใหแ้ กอ่ นภุ าคนา้ อะไรเป็ นแหลง่ กาเนิดคลื่น ตวั กลางที่พลงั งานถ่ายโอนผา่ นคืออะไร อนภุ าคของนา้ ซ่ึงเกิดการรบกวนเป็ นลกู คล่ืน เกิดการสัน่ แลว้ ถา่ ยโอนพลงั งานใหก้ บั อนภุ าคใกลเ้ คียง การถ่ายโอนพลงั งานคลื่น พลงั งานจะถ่ายโอนผา่ น อนภุ าคในตัวกลาง อนภุ าคในตวั กลางเคล่ือนที่ไป กลบั มา แตไ่ มไ่ ดเ้ คล่ือนที่ไปพรอ้ มกบั พลงั งาน

ชนิดของคล่ืน คล่นื ทอ่ี าศัยตวั กลาง คือคล่ืนกล สง่ ผา่ นพลงั งาน ใหก้ บั อนภุ าคของตวั กลาง คลน่ื ทไี่ มอ่ าศัยตวั กลาง คือคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟ้ า แผใ่ น บริเวณทีเ่ ป็ นสญุ ญากาศ แสงทีต่ ามองเห็น คลื่นวิทยุ ทิศทางในการสนั่ คลื่นตามขวาง อนภุ าคของสปริงเคล่อื นท่ีในทิศทางตง้ั ฉากกบั ทิศทาง ของคล่ืน

คล่นื ตามขวาง อนภุ าคของสปริงเคลอ่ื นทใี่ นทิศทางขนานทศิ ทางของ คลืน่ จานวนครงั้ ในการเกดิ คลน่ื ดล สนั่ เพียงครง้ั หรือสองครง้ั คลืน่ เป็ นชว่ ง สนั่ เป็ นชว่ งๆ คลน่ื ตอ่ เนอื่ ง สนั่ ตลอด เชน่ หวั ใจเตน้

องคป์ ระกอบของคลนื่ คลน่ื เป็ นตวั พาพลงั งานใหเ้ กิดการเคลอื่ นทข่ี นึ้ ลง แอมพลิจดู (amplitude : A ) มีการกระจดั สงู สดุ บ่งบอกถึงพลงั งานมากสดุ ความถ่ี ( f ) จานวนรอบที่วตั ถเุ คลื่อนท่ไี ดใ้ นหนงึ่ หนว่ ย เวลา มหี นว่ ยเป็ น รอบ / วินาที หรือ เฮริ ตซ์ (Hz) คาบ ( T ) เวลาของการเคลอื่ นท่ีครบหนง่ึ รอบมี หนว่ ยเป็ น วินาที / รอบ ความยาวคล่ืน (  ) ระยะทวี่ ดั จากสองจดุ ใดๆ ของ คลื่นท่ีถัดกนั เฟสตรงกนั มหี นว่ ยเป็ น เมตร ������ = 1 ������ = 1 ������ ������ ������ = ������ = ������ = ������ 1 V= ������ ������ ������

สมบตั ิของคลื่น การสะทอ้ น กฎการสะทอ้ น คือ มมุ ตกกระทบ = มมุ สะทอ้ น ในระนาบเดยี วกนั คล่นื หลงั การสะทอ้ น V , ,  คงเดิม

การหกั เห หลกั การ การทค่ี ล่ืนเคลอ่ื นทรี่ ะหวา่ งสองตวั กลาง ให้ คณุ สมบตั ทิ เ่ี ปลยี่ นไป คล่นื หลงั การหกั เห V ,  เปลยี่ น แต่ คงเดิม  ขน้ึ อยกู่ บั แหลง่ กาเนดิ คลนื่ V=

กฎการหกั เห sin ������1 = ������1 = ������1 = ������1 sin ������2 ������2 ������2 ������2 ดรรชนีหักเห คือ อัตราส่วนระหว่างความเร็วแสงต่อ ตวั กลางของคลื่นนน้ั ๆ ทาไมจงึ เกดิ ฟ้ าแลบกอ่ นฟ้ ารอ้ ง กรณีท่ไี มไ่ ดย้ ินเสียงฟ้ ารอ้ ง เพราะวา่ อะไร มิราจ คือ ปรากฎการณ์ท่ีเห็นภาพลวงตา จากการหัก เหบวกการสะทอ้ นของแสง จะเห็นเป็ นนา้ ไอรอ้ นๆ บน ถนน

คลื่นนา้ เคล่ือนท่ีจากบริเวณนา้ ลึกไปบริเวณนา้ ตื้น โดย หนา้ คลน่ื กระทบขนานกบั บริเวณรอยตอ่ คล่ืนในบริเวณ ทงั้ สองมคี า่ ใดบา้ งท่เี ทา่ กนั คลืน่ ผวิ นา้ เคลื่อนทจี่ ากนา้ ลึกไปนา้ ต้ืน โดยมีรอยตอ่ ของ เขตทง้ั สองเป็ นเสน้ ตรง ถา้ หนา้ คล่ืนตกกระทบทามมุ กบั แนวรอยต่อ 30 องศา ทาใหค้ วามยาวคล่ืนในเขตนา้ ตื้น เป็ นคร่ึงหน่ึงของความยาวคล่ืนในเขตน้าลึก อยาก ทราบว่าหนา้ คล่ืนหักเหทามุมกับเขตรอยต่อเป็ นมุม เทา่ ใด ������ ������ ������ มาก นา้ ลึก ������ ������ ������ นอ้ ย นา้ ตน้ื

การเลีย้ วเบน เม่ือคลื่นกระทบขอบของสิ่งกีดขวางหรือผ่านช่องแคบ ของสงิ่ กีดขวาง พฤติกรรมคล่นื จะเป็ นอย่างไร เม่ือคลื่นเคล่ือนที่มาถึงบริเวณส่ิงกีดขวาง คลื่นจะออ้ ม ของของสิ่งกีดขวาง แอมพลิจดุ ของคล่ืนที่ออ้ มมีค่า นอ้ ยลง เรียกวา่ การเล้ยี วเบน คล่ืนท่ีเคล่ือนท่ีผ่านช่องแคบจะข้ึนอยู่กับช่องแคบมี ความยาวเทา่ ไหร่เมอื่ เทยี บกบั ความยาวคล่ืน ถา้ มีความกวา้ งของส่ิงกีดขวางมากๆ จะไม่มีการ เปลยี่ นแปลง ถา้ มีความกวา้ งของสิง่ กดี ขวางเทา่ กบั ความยาวคล่ืน จะมลี กั ษณะเป็ นโคง้ ๆ

การเล้ยี วเบน ������1 ������2 เป็ นแหล่งกาเนิดคล่ืน ใหค้ ล่ืนท่ีมีความถี่เท่ากัน และมีเฟสตรงกนั หรือตา่ งกนั คงตวั เรียกว่าแหลง่ กาเนดิ คล่นื อาพนั ธ์ คลื่นสองขบวนมาซ้อนทับกัน จะเห็นแนวมืดและแนว สว่างสลบั กนั เรียกว่า การแทรกสอด A ปฏิบพั สนั คลนื่ ซอ้ นทบั สนั คลนื่ ทอ้ งคลน่ื ซอ้ นทบั ซอ้ นคลน่ื N บพั สนั คลืน่ ซอ้ นทบั ทอ้ งคลื่น