ฟิสิกส์คลื่น2

¤Åè×¹

E-Book เรอื งคลืน วิชา ฟสกิ ส์ ว32201 จดั ทําโดย นางสาวณัฐชาภา เปรืองเดช เลขที 28 นางสาว นลิน ศริ เิ มย์ เลขที 30 เสนอ อาจารย์ สุรยิ ันต์ ลาภเย็น

¤íÒ¹Òí E-Book เลม่ นีมเี นือหาเกียวกับคลืนและสมบตั ขิ อง คลนื ซงึ มรี ายละเอียดประกอบด้วย คลนื การจาํ แนก คลนื สว่ นประกอบของคลนื สมบัตขิ องคลนื รวมทัง คลืนในชวี ิตประจาํ วนั โดยรวบรวมข้อมูลมาเพือให้ผทู้ ี สนใจไดศ้ กึ ษาและเรียนรูเ้ พิมเติม โดยเปนสว่ นหนึงของรายวชิ า ว32201 โปรแกรม นําเสนอขอ้ มลู ระดับชนั มัธยมศกึ ษาปที 5 ซึงหวงั เปน อย่างยิงว่าผู้อา่ นจะไดร้ ับประโยชนไ์ ม่มากกน็ อ้ ย หาก ผิดพลาดประการใดผจู้ ัดทําขออภัยมา ณ ทีนีดว้ ย และ ขอบคุณทุกท่านทสี นใจ E-Book เลม่ นี ผจู้ ดั ทํา นางสาวณฐั ชาภา เปรอื งเดช นางสาวนลนิ ศริ ิเมย์

ÊÒú­Ñ หนา้ ก คํานํ า 1 คลนื 2-11 การจําแนกคลืน 12 องค์ประกอบของคลืน 13-15 ตัวอย่างโจทย์ 16-18 หนา้ คลนื 19-21 การซอ้ นทับกนั ของคลืน 22-42 สมบัติของคลนื 43 บรรณานกุ รมและการอ้างอิง

¤ Å×è ¹ หมายถงึ การเคลอื นทขี องพลงั งานทเี กิดจาก การรบกวน

ËÅ¡Ñ ¡Òà ¨íÒṡ ¤Åè¹×

¡ Ò Ã ¨íÒ á ¹ ¡ á º º ÍÒÈѵÑÇ¡ÅÒ§

คลืนกล หมายถึง อาศยั ตัวกลางในการเคลือนที เชน่ คลืนนํา คลืนเสียง

คลนื แมเ่ หล็กไฟฟา หมายถงึ ไม่อาศัยตัวกลางในการเคลือนที เช่น แสง วทิ ยุ

¡ Ò Ã ¨íÒ á ¹ ¡ µ Ò Á ¡ÒÃÊèѹ

คลืนตามขวาง หมายถงึ ตวั กลางสันตังฉากกบั ทิศคลืน เช่น คลืนในเสน้ เชอื ก คลนื แมเ่ หลก็ ไฟฟา • ANDBqqgpdMBqqµppkd

คลืนตามยาว หมายถึง ตวั กลางสันขนานกบั ทศิ คลืน เชน่ เสยี ง * ellllllltlllllllllllllllllllllllllllllllb

¡ Ò Ã ¨íÒ á ¹ ¡ µ Ò Á ¡ÒÃà¡Ô´

คลืนดล หมายถงึ เกดิ เพียง1ลกู คลืน เชน่ การโยนก่อนหนิ ลงนํา คลนื ดลวงกลม เกิดจากตัวกลางมีขนาดเล็ก เชน่ กอ้ นหนิ i แหลง่ กำเนดิ คลืน่ หน้าคล่นื คลืนดลเสน้ ตรง เกดิ จากตัวกลางมีความยาว เช่น ไมบ้ รรทดั O BB- -

คลนื ตอ่ เนือง หมายถงึ เกิดคลืนอยา่ งตอ่ เนือง เชน่ คลืนในทะเล คลืนตอ่ เนืองวงกลม ทิศทางการเคลอื่ นทข่ี องคล่นื ทิศทางการเคลือ่ นทีข่ องคลื่น หน้าคลน่ื i คลืนต่อเนืองเส้นตรง หน้าคลืน่ ทิศทางการคลื่นทีข่ องคลื่น - - . . ..

ͧ¤»ÃСͺ สันคล่ืน ¢Í§¤Åè×¹ การกระจดั But สIนั คลsน่ื o สันคลืน่ za ระยะทาง ระดบั สมดุล # ago ทอ้ งคลนื่ Iso ทอ้ งคลื่น สูตรของคลืน

µÑÇÍ‹ҧ⨷ 1. เอาปากกาจ่มุ นําเปนจงั หวะ 60 ครัง ในเวลา 2 นาที คลืนลูกหนึงวงิ จาก ปลายปากกาไปบนผวิ นําจนถงึ ขอบภาชนะทีหา่ งออกมา 50 cm ใน เวลา 10 วินาที คลนื นําลูกนีมคี วามยาวคลืนเทา่ ไหร่ Sol \" f= 60 = 0.5 DOU town 2×60 an V=S V - th t 5=0.5 h SO h = 70 CM = TO = scents

µÇÑ Í‹ҧ⨷ จากรูป เปนการเคลอื นทีของคลืนจากรูป A เปนรปู B เปนเวลา 2 วินาที จงหาความถีของคลนื การกระจดั 9072609, @ fig ITIรูป A ระยะทาง(cm) ✓= S t := การกระจดั =2 |t2beb#รูปB ระยะทาง(cm) h = 4 CM f2 = g f = 0.5 H2

µÇÑ Í‹ҧ⨷ ถา้ คลนื ผิวนํานีมีความถี 12 ลกู คลืน ใน 30 วินาที คลนื ผวิ นํานีมีความเรว็ เท่าใด การกระจัด (Cm) ระยะทาง(cm) I20-20 V = ft V= 12 x4 30 V = 7.6 CM IS

หนา้ คลืน หนา้ คลืน (Wave front) คือ แนวทางเดินของตาํ แหน่งบน คลืนทมี ีเฟสเทา่ กัน ในคลนื ขบวนหนึงอาจมีหนา้ คลืนกีหนา้ ก็ได้ และหนา้ คลนื ทตี ิดกันจะหา่ งกนั เทา่ กับความยาวคลืน

หนา้ คลนื เส้นตรง หมายถึง เกิดจากแหลง่ กําเนิดเปนสนั ยาว เชน่ สนั ไม้บรรทัดกระทบผวิ นํา ทิศทางคลนื ขนานกัน

หนา้ คลืนวงกลม หมายถึง เกิดจากแหล่งกาํ เนิดเปนจุด เช่น ปลายดนิ สอ กระทบผิวนํา ทิศทางคลนื เปนแนวรศั มขี องวงกลม

การซอ้ นทบั กนั ของคลนื หมายถึง เมือคลนื สองขบวนทีเหมอื นกันเคลอื นทีมาพบ กัน จะเกดิ การรวมกันเปนคลนื ใหม่

การซ้อนทับแบบเสริมกนั หมายถึง เกิดเมือคลนื สองคลนื ทีมีการกระจัดไปทางทศิ เดียวกันเคลือนทีมาพบกนั เชน่ สนั คลืนกับสันคลืน

การซอ้ นทบั แบบหักล้าง หมายถึง เกดิ เมอื คลืนสองคลนื ทมี กี ารกระจดั ไปทางทิศ ตรงข้ามกัน เคลือนทมี าพบกนั เชน่ สันคลนื กบั ทอ้ งคลนื

ÊÁºµÑ Ô ¢Í§ ¤Åè¹×

ÊÁºÑµÔ คลนื เคลอื นทีไปเจอสิงกดี ขวางและ ¡Òà เคลือนทกี ลับมาตวั กลางเดมิ ÊзŒÍ¹ กฎการสะท้อน - มมุ ตกกระทบ=มุมสะทอ้ นเสมอ - คลนื ตกกระทบ เส้นปกติ คลนื สะท้อนอยู่ในระนาบเดียวกัน

หนา้ คลนื ตรงสะทอ้ นจาก ผิวสะท้อนเรยี บตรง ได้คลืนจะสะท้อนหนา้ ตรง เส้นแนวฉาก หนา้ คล่นื ตกกระทบ มุมตกกระทบ หนา้ คลื่นสะท้อน เส้นต้งั ฉาก มมุ สะท้อน รงั สีตกกระทบ รังสีสะท้อน วัตถุ

คลนื วงกลมสะท้อน จากผิวเรียบ ได้จะคลืนสะทอ้ นวงกลมเสมอื นมแี หล่งกาํ เนิดเปนจุดอยูท่ ี ตําแหน่งภาพของแสงสะทอ้ นจากกระจกระนาบตรง เสน้ แนวฉาก 1. i . ทศิ ทางการเคลอ่ื นทข่ี องคล่นื สะทอ้ น ทิศทางการเคลอ่ื นท่ขี องคลนื่ สะทอ้ น ทศิ ทางการเคล่อื นท่รี ังสตี กกระทบ หน้าคล่ืนตกกระทบ หนา้ คลน่ื สะท้อน

คลนื หนา้ ตรงสะทอ้ น จากผิวโค้ง จะไดค้ ลนื สะทอ้ นวงกลม หน้าคล่นื ตกกระทบ ทศิ ทางการเคลื่อนท่ขี องคล่นื สะท้อน หนา้ คลื่นสะทอ้ น เส้นแนวฉาก

คลืนวงกลมสะท้อนจาก ผวิ สะทอ้ นโค้ง จะได้คลนื สะทอ้ นวงกลม ทิศทางการเคล่อื นท่ขี องคล่นื สะท้อน ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นสะท้อน ÷ ÷ หน้าคลืน่ สะท้อน หน้าคลน่ื ตกกระทบ ทศิ ทางการเคลือ่ นที่รงั สีตกกระทบ เส้นแนวฉาก

คลนื วงกลมสะท้อนผิว โคง้ รปู พาราโบลา จะได้คลนื สะทอ้ นหนา้ ตรง j. หน้าคลื่นตกกระทบ g- ทิศทางการเคล่ือนทร่ี ังสตี กกระทบ • p. Aa • • A P P หนา้ คล่นื สะทอ้ น ll l llT ทิศทางการเคลื่อนท่ีของคลน่ื สะท้อน •A § ÷ and of • I เส้นแนวฉาก

ÊÁºÑµÔ คลนื เคลอื นทีผ่าน ¡Òà ตวั กลาง 2 ตัว ทีตวั กลาง ËÑ¡àË คนละชนิดกนั

ทิศของคลืนตังฉากกบั รอยต่อกับตัวกลาง รังสี เสน้ ปกติ รังสีหักเห เส้นปกติ \\¥หน้าคลน่ื % h, § ¥% hz นำ้ ตน้ื g Fนำ้ ลกึ หนา้ คล่ืน Or O นำ้ ลึก , น้ำต้ืน . . หนา้ คลน่ื .. หนา้ คล่นื & รงั สี รงั สีหักเห

ทศิ ของคลืนไม่ตังฉากกับ รอยตอ่ ของตวั กลาง T450

สตู รของการหักเห เรียกวา่ กฏของสเนลล์ (Snell's law) #sinθ1= λ1 = V1 = d1 sinθ2 λ2 V2 d2 ขอ้ ควรจํา 1. คลืนในนําลึกจะมี v และ λ มากกวา่ ในนําตืน 2. เมอื คลนื เคลอื นทจี ากนําลึกสนู่ ําตืน ทศิ ของคลนื ในนําตืนจะเบน เขา้ หาเส้นแนวฉาก แต่ถ้าคลือเคลอื นทีจากนําตืนสนู่ ําลกึ ทศิ ของคลนื ในนํ าลึกจะเบนออกจากเส้นแนวฉาก

ÊÁºÑµÔ คลนื 2 ชนิดทีเหมอื น ¡Òà กนั มาซอ้ นทับกัน á·Ã¡ÊÍ´

รูปแบบของการ แทรกสอดของคลนื แบบเสริมกนั (ปฏบิ ัพ) เกดิ จาก สนั คลนื +สนั คลนื หรอื ทอ้ งคลนื +ท้องคลืน O = ÷ - ••- ••- D- BB- - BB- - O - ••- = -

รูปแบบของการ แทรกสอดของคลนื แบบหักลา้ งกนั (บัพ) เกดิ จาก สนั คลนื +ท้องคลนื ••- - - ••-- - Bf #•• I ••- - - -

เฟสตรงกัน A1 N1 A0 N1 A1 A1 N1 A0 N1 A1 • P • •• N2 N2 N2 N2 o BM BM BM Bm S1 S2 S1 S2 แหลง่ กําเนิดคลืนสองแหลง่ ทมี เี ฟสตรงกันเคลอื นทีมาพบกัน จะเกิดการซ้อนทับระหวา่ งคลนื ต่อเนืองสองขบวนเกิดแนวการ แทรกสอด โดยทแี นวกลางระหวา่ งแหลง่ กาํ เนิดคลนื เปนแนว การแทรกสอดแบบเสริม ใหช้ อื ว่าแนวปฏบิ พั กลาง A0

เฟสต่างกนั N1 A1 N0 A1 N1 N1 A1 N0 A1 A2 A2 • P • N1 •• A2 A2 o Ballo Ballo Ballo Ballo S1 S2 S1 S2 แหล่งกาํ เนิดคลนื สองแหล่งทมี เี ฟสตรงกนั ข้ามเคลอื นทีมาพบ กนั จะเกดิ การซอ้ นทบั ระหว่างคลนื ต่อเนืองสองขบวนเกิดแนว การแทรกสอด โดยทแี นวกลางระหวา่ งแหล่งกําเนิดคลนื เปน แนวการแทรกสอดแบบหกั ลา้ ง ให้ชอื วา่ แนวบพั กลาง N0

สูตรของการแทรกสอด เฟส การรวมกัน P ใดๆ P ไกลๆ เฟสตรง ปฏบิ ัพ,A (เสริม) |S1P – S2P| = nλ dsinθ = nλ dsinθ = n-0.5)λ กนั dsinθ = n-0.5)λ dsinθ = nλ บัพ,N (หกั ลา้ ง) |S1P – S2P| = เฟสตา่ ง ปฏิบพั ,A (เสริม) (n-0.5)λ กนั |S1P – S2P| = (n-0.5)λ บัพ,N (หักล้าง) |S1P – S2P| = nλ

ÊÁºÑµÔ คลืนเคลอื นทมี าเจอสงิ กดี ขวาง แลว้ สามารถออ้ มหรอื ลอดไป ¡Òà ดา้ นหลังสงิ กีดขวางนนั ได้ - หลกั การของฮอยเกนส์ ทกุ ๆ จุดบนหนา้ คลนื เปนแหล่ง à ÅÕé Â Ç à º ¹ กําเนิดของคลนื ใหม่

การเลยี วเบนของคลืนหนา้ ตรง - ##IF→

การเลียวผา่ นช่องเปดหรือสลิต(slit) #KIMqq.q.mg#*j*ggggg. . . , ,,§ ¥g.g÷

การเลยี วเบนของคลืนชอ่ ง เปดคู่หรือสลิตคู่ qq.q.mg#*ggg,j**g .gg.,. qq.aq.mg#*ggg,g..,

บรรณานกุ รมและการอา้ งอิง https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/88815/- sciphy-sci- สมบตั ิของคลนื https://school.dek-d.com/blog/featured/highschool-physics- properties-of-wave/ สมบตั ิของคลืน http://119.46.166.126/self_all/selfaccess10/m4/physics4_2_1/les son3/content4_3.php คลืน http://www.thaigoodview.com/node/87417?page=0,2 สมบัติการสะทอ้ น https://sites.google.com/site/aayepronpirom/home/bthna/phara -ngan/krabwnkar/kar-sathxn-khxng-saeng/kd-kar-sathxn- khxng-saeng/krack-rab/kar-sathxn-bn-phiw-khrukhra การสะทอ้ นบนผิวขรขุ ระ http://www.atom.rmutphysics.com/charud/scibook/nuch/introp hysics/8.pdf คลนื