Transcript คลื่นกล (พาวเวอร์พอยต์) - STREE-KM

WAVE
อ.จักรพันธ์ จอมแสนปิ ง (NoTe) รร. สตรีสมุทรปราการ
คลื่นเมื่อจาแนกตามความจาเป็ นของการใช้ ตัวกลางในการเคลื่อนที่
Mechanical Wave
WAVE
Electromagnetic Wave
คลื่น แบ่ งตามลักษณะการแผ่ ได้ 2 ชนิด
1. คลื่นตามขวาง Transverse Wave
2. คลื่นตามยาว Longitudinal Wave
• 1. คลื่นดล Pulse Wave
• 2. คลื่นต่ อเนื่อง Continuous Wave
การเกิดคลื่นบนเส้ นเชือก
ส่ วนประกอบของคลื่น
เฟส (Phase) คือวิธีการในการบอกตาแหน่งของการเคลื่อนที่แบบคลื่น
Wave Front
Wave Front
สมบัติของคลื่น
•
•
•
•
มี 4 ประการ
1. การสะท้ อน (Reflection)
2. การหักเห (Refraction)
3. การแทรกสอด (Interferance)
4. การเลีย้ วเบน (Diffraction)
สมบัติร่วมของคลื่น
และอนุภาค
สมบัติเฉพาะของคลื่น
1. การสะท้ อน (Reflection)
กฏของการสะท้ อน
1.มุมตกกระทบเท่ ากับมุมสะท้ อน
2.ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้ อนและเส้ นแนวฉากอยู่ในระนาบเดียวกัน
1. การสะท้ อน (Reflection)
กรณีปลายตรึงแน่น
จะสะท้ อนออกมาเฟส
เปลี่ยน 180 องศา
กรณีปลายอิสระ
จะสะท้ อนออกมา
โดยเฟสคงเดิม
ลองหาค่ ามุมสุดท้ ายดูว่ามีค่ากี่องศาครั บ?
2. การหักเห (Refraction)
2. การหักเห (Refraction)
2. การหักเห (Refraction)
Ex. คลื่นนา้ เคลื่อนที่จากนา้ ตืน้ เข้ าสู่นา้ ลึก โดยทิศทางของ
มุมของทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงจาก 37 องศาไปเป็ น
53 องศา ให้ ความยาวคลื่นในตืน้ เท่ ากับ 5 cm จงหา
อัตราเร็วคลื่นในนา้ ลึก ถ้ าความถี่ของคลื่นมีค่า 20 Hz
การสะท้ อนกลับหมด (Total Reflection)
• คือไม่ เกิดการหักเหเลย แต่ เกิดการสะท้ อนกลับหมด
• ในการคิด ให้ หาค่ ามุมตกกระทบที่ทาให้ มุมหักมีค่า 90 องศา
• โดยมุมตกกระทบนี ้ เราจะเรี ยก ว่ า มุมวิกฤต (Critical Angle)
• ถ้ าหากเรากางมุมมากกว่ ามุมวิกฤต ก็จะเกิดการสะท้ อนกลับหมด
เกิดเมื่อคลื่นเคลื่อนที่จาก ตัวกลางที่มีอัตราเร็วคลื่นน้ อย ไปสู่ ตัวกลางที่มีอัตราเร็วคลื่นมาก
3. การแทรกสอด (Interferance)
3. การแทรกสอด (Interferance)
3. การแทรกสอด (Interferance)
3. การแทรกสอด (Interferance)
3. การแทรกสอด (Interferance)
Ex. แหล่ งกาเนิดอาพันธ์ 2 แหล่ งวางห่ างกัน 8 cm ให้ กาเนิด
คลื่นที่มีเฟสตรงกัน ถ้ าจุด A เป็ นจุดๆหนุ่งที่เกิดการเสริมกัน
ของคลื่น โดยจุด A อยู่ห่างจากแหล่ งกาเนิดทัง้ สองเป็ นระยะ
10 และ 14 cm ตามลาดับถ้ า ความยาวคลื่นนา้ มีค่า 2 cm
จงหา
ก. A อยู่บนแถบสว่ างลาดับทีเ่ ท่ าไร
ข. A กางออกจากเส้ นแนวกลางเป็ นมุมกี่องศา
Standing wave
Standing wave
Ex. ดีดเส้ นเชือกที่ปลายทัง้ สองถูกตรึงแน่ น ทาให้ เกิด
คลื่นนิ่ง จานวน 6 Loops ถ้ าเชือกยาว 120 cm จง
หาความยาวคลื่นในเส้ นเชือก
4. การเลีย้ วเบน (Diffraction)
4.1 เมื่อเจอสิ่งกีดขวาง
4. การเลีย้ วเบน (Diffraction)
4.2 เมื่อผ่ านช่ องเดี่ยว
4. การเลีย้ วเบน (Diffraction)
4.3 เมื่อผ่ านช่ องเปิ ดคู่
คล้ าย slit คู่
Summary
• เงื่อนไขการแทรกสอด และการเลีย้ วเบน
• 1. กรณี d <  ; แนวไกลสุด n < 1 ดังนัน้ ไม่ เกิดแนวบัพ
• 2. กรณี d =  ; แนวไกลสุด n=1 แสดงว่ าแนวบัพอันที่1
ทับสิ่งกีดขวางพอดี เราจึงมองไม่ เห็นแนวบัพ
• 3. กรณี d >  ; จะเกิด การแทรกสอดหลายแนว
• ทัง้ สามพิจารณาจาก dsin = n
เมื่อ = 90 องศา
Summary
ใช้ ในกรณี
-การแทรกสอด
-การเลีย้ วเบนผ่ านช่ องเปิ ดคู่
ใช้ ในกรณี
-การเลีย้ วเบนผ่ านช่ องเปิ ดเดี่ยว
-เมื่อ เฟสตรงกัน
1.
2.
ถ้ าเฟสตรงข้ ามกันให้ สลับกันใช้ สูตรที่1 กับ 2
**จา เฟสตรงกัน A อยู่ตรงกลาง
เฟสตรงข้ ามกัน N อยู่ตรงกลาง
เสริมกัน (ปฏิบัพ)
หักล้ างกัน (บัพ)
END