คลื่น (waves) จัดทำโดย กลุ่มที่ 1 คลื่นคืออะไร    คลื่นคือกำรรบกวนซ้ ำๆหรื อกำรเคลื่นที่แล้วก่อให้เกิด กำรถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกล่งหรื อไม่ผำ่ นตัวกลำง (through matter or space) คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกลำงเรี ยกว่ำคลื่นกล คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนโดยไม่ตอ้ งอำศัยตัวกลำงคือคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้ ำ.

Download Report

Transcript คลื่น (waves) จัดทำโดย กลุ่มที่ 1 คลื่นคืออะไร    คลื่นคือกำรรบกวนซ้ ำๆหรื อกำรเคลื่นที่แล้วก่อให้เกิด กำรถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกล่งหรื อไม่ผำ่ นตัวกลำง (through matter or space) คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกลำงเรี ยกว่ำคลื่นกล คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนโดยไม่ตอ้ งอำศัยตัวกลำงคือคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้ ำ.

คลื่น (waves)
จัดทำโดย กลุ่มที่ 1
คลื่นคืออะไร



คลื่นคือกำรรบกวนซ้ ำๆหรื อกำรเคลื่นที่แล้วก่อให้เกิด
กำรถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกล่งหรื อไม่ผำ่ นตัวกลำง
(through matter or space)
คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนผ่ำนตัวกลำงเรี ยกว่ำคลื่นกล
คลื่นที่ถ่ำยเทพลังงำนโดยไม่ตอ้ งอำศัยตัวกลำงคือคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้ ำ
2
คลื่นเป็ นกำรเคลื่อนย้ำยถ่ำยเทพลังงำน
เท่ำนั้น ไม่ได้ถ่ำยเทสสำร ตัวกลำงได้แก่ น้ ำ
ลวดสปริ ง เชือก และอำกำศ มีกำรเคลื่อนที่
อยูเ่ ฉพำะที่ ไม่ได้เคลื่อนที่ตำมคลื่นไปด้วย
3
คลืน่

คลืน่ หมำยถึง ลักษณะของกำรถูกรบกวน ที่มีกำรแผ่
กระจำย เคลื่อนที่ออกไป ในลักษณะของกำรกวัดแกว่ง
หรื อกระเพื่อม
ผิวน้ ำถูกรบกวน เกิดเป็ นคลื่นแผ่กระจำยออกรอบข้ำง
ชนิดของคลื่น
คลื่นกล (Mechanical waves)
 ตัวกลำงถูกรบกวน
 กำรรบกวนแพร่ ผำ่ นตัวกลำง
 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ ำ (Electromagnetic
waves)
 ไม่ตอ
้ งมีตวั กลำง
 เช่น แสง คลื่นวิทยุ x-rays

5
ลักษณะของคลืน่

ลักษณะของคลืน่ จะระบุจำก สันคลื่น หรื อ ยอดคลื่น
(ส่ วนที่มีค่ำสูงขึ้น) และ ท้องคลื่น (ส่ วนที่มีค่ำต่ำลง)
ในลักษณะ ตั้งฉำกกับทิศทำงเดินคลื่น เรี ยก "คลื่นตำม
ขวำง" (transverse wave) หรื อ ขนำนกับทิศทำงเดิน
คลื่น เรี ยก "คลื่นตำมยำว" (longitudinal wave)
คลื่น: 1.&2. คลื่นตำมขวำง 3. คลื่นตำมยำว
ส่ วนประกอบของคลืน่
1.แนวสมดุล คือแนวที่ตวั กลำงวำงตัวอยูเ่ มื่อไม่มีคลื่นเคลื่อนที่
ผ่ำน
2.สั นคลืน่ หรื อยอดคลื่น(Crest) คือตำแหน่งที่มีกำรกระจัดมำก
ที่สุด เช่นที่จุด B , H , N
3.ท้ องคลืน่ (Trough) คือตำแหน่งที่มีกำรกระจัดมำกที่สุด
เป็ นลบ เช่นที่จุด E , K ,Q
4.แอมพลิจูด(Amplitude;A)คือกำรกระจัดสูงสุ ดของคลื่น
จำกระดับปกติในภำพคือระยะCB ,FE ,LK, ON,RQ
คุณสมบัตขิ องคลืน่



การสะท้ อน (en:reflection) คลื่นเปลี่ยนทิศทำงโดย
กำรสะท้อนเมื่อตกกระทบพื้นผิว
การหักเห (en:refraction) คลื่นเปลี่ยนทิศทำงเมื่อ
เคลื่อนที่จำกตัวกลำงหนึ่งไปยังอีกตัวกลำงหนึ่ง
กำรเลี้ยวเบน (en:diffraction) คลื่นเคลื่อนที่ขยำยวง
ออกเรื่ อยๆ เช่น ลำคลื่นที่วงิ่ ผ่ำนออกจำกช่องแคบๆ



การแทรกสอด (en:inference) เกิดจำกกำรซ้อนทับกัน
ของคลื่น เมื่อวิง่ มำตัดกัน
การกระจาย (en:dispersion) องค์ประกอบที่ควำมถี่
ต่ำงกันของคลื่น จะมีกำรแยกตัวออกห่ำงจำกกัน
การแผ่ เชิงเส้ นตรง (en:rectilinear propagation) กำร
เคลื่อนที่ของคลื่นเป็ นเส้นตรง
ตัวกลางของคลืน่

แบ่งออกเป็ นประเภทได้ตำมคุณลักษณะต่อไปนี้
ตัวกลำงเชิงเส้น มีคุณสมบัติที่ขนำดของผลรวมคลื่น ที่
จุดใด ๆ ในตัวกลำงมีขนำดเท่ำกับผลบวกของขนำดของ
คลื่นต่ำงขบวนกัน
ตัวกลำงจำกัด คือ ตัวกลำงที่มีขนำดจำกัด
ตัวกลำงเนื้อเดียว คือ ตัวกลำงที่มีคุณสมบัติเหมือนๆ กันใน
ทุกตำแหน่ง
ตัวกลำงไอโซทรอปิ ก คือ ตัวกลำงที่มีคุณสมบัติ ไม่ข้ ึนกับ
ทิศทำง
การแบ่ งประเภทของคลืน่
แบ่งตำมกำรใช้ตวั กลำง จะแบ่งเป็ น 2 ชนิด คือ
คลืน่ กล (Mechanical Wave) เป็ นคลื่นที่
อาศัยตัวกลางในกำรถ่ำยเทพลังงำน เช่น คลื่นผิวน้ ำ, คลื่น
ในเส้นเชือก และคลื่นเสี ยงฯลฯ
คลืน่ แม่ เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave)
เป็ นคลื่นที่ไม่ อาศัยตัวกลางในกำรถ่ำยเทพลังงำน แต่อำศัย
กำรเหนี่ยวนำของสนำมแม่ เหล็ก และสนำมไฟฟ้ ำ เช่น
คลื่นแสงไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ คลื่นควำมร้อน ฯลฯ

แบ่งตำมกำรสัน่ ของอนุภำคตัวกลำง หรื อ
แหล่งกำเนิด จะแบ่งเป็ น 2 ชนิดคือ
คลืน่ ตามยาว หมำยถึงคลื่นที่มี กำรสัน่ ของอนุภำค
ตัวกลำงอยูใ่ นแนวขนำน กับทิศกำรเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น
คลื่นเสี ยง คลื่นที่เกิดจำกกำรอัดและขยำยตัวในขดลวด
สปริ ง
คลืน่ ตามขวาง หมำยถึงคลื่นที่มี กำรสัน่ ของ
อนุภำคตัวกลำงในแนวตั้งฉำกกับทิศทำงกำรเคลื่อนที่
ของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือก คลื่นน้ ำคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้ ำ

การรบกวนตัวกลาง
คลืน่ ดล คือ คลื่นที่เกิดจำกแหล่งกำเนิดสัน่ เพียงครั้ง
เดียวหรื อ 2 ครั้ง ทำให้เกิดคลื่นเพียง 1 หรื อ 2 ลูกคลื่น
เท่ำนั้น เช่น กำรโยนก้อนหิ นก้อนเดียวลงในน้ ำ จะพบว่ำ
คลื่นดลเพียงกลุ่มหนึ่งกระจำยออกไปโดยรอบๆ คลื่นดล
อำจมีลกั ษณะกระจำยออกจำกแหล่งกำเนิดเป็ นแนวตรง
หรื อเป็ นวงกลมก็ได้ แล้วแต่แหล่งกำเนิดที่ทำให้เกิดคลื่น

คลืน่ ต่ อเนื่อง คือ เป็ นคลื่นที่เกิดจำกกำรรบกวน
โมเลกุลของผิวน้ ำด้วยกำรให้พลังงำนภำยนอกหลำย ๆ
ครั้ง ทำให้เกิดคลื่นหลำย ๆ ลูกติดต่อกัน เช่น คลื่นน้ ำที่
เกิดจำกกำรใช้มอเตอร์ทำให้เกิดคลื่นน้ ำต่อเนื่อง

ลักษณะทางกายภาพของคลืน่
แอมพลิจูด นั้นวัดจำกขนำด ของกำรรบกวนตัวกลำง
ที่มำกที่สุด ในช่วงหนึ่งคำบ โดยมีหน่วยของกำรวัดขึ้นกับ
ประเภทของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือกมีหน่วยกำรวัดเป็ น
ระยะทำง (เช่น เมตร) ค่ำแอมพลิจูดนั้นอำจมีค่ำเป็ นคงที่
(เรี ยกคลื่นประเภทนี้วำ่ คลื่นต่ อเนื่อง (continuous wave)
ย่อ c.w. หรื อ อำจมีค่ำเปลี่ยนแปลงตำมเวลำ และ ตำแหน่ง
(หำกคลื่นเคลื่อนที่ไปในทิศทำง) กำรเปลี่ยนแปลงของ
แอมพลิจูด เรี ยกว่ำ ซอง (envelope) ของคลื่น

คาบ เป็ นช่วงเวลำที่คลื่นใช้ในกำรวนครบรอบใน
กำรกวัดแกว่ง ความถี่ คือ จำนวนรอบที่คลื่นกวัดแกว่ง
ครบรอบ ในหนึ่งหน่วยเวลำ (เช่น ใน 1 วินำที) และมี
หน่วยของกำรวัดเป็ น เฮิรตซ์ โดยมีควำมสัมพันธ์
 บำงครั้งสมกำรทำงคณิ ตศำสตร์ ของคลื่นอำจอยูใ่ นรู ป
ของ ความถี่เชิงมุม(en:angularfrequency) นิยมใช้
สัญลักษณ์ และมีหน่วนเป็ น เรเดียนต่อวินำที และมี
ควำมสัมพันธ์กบั ดังต่อไปนี้

การเคลือ่ นที่ของคลืน่
คลื่นที่ไม่เคลื่อนที่เรี ยก คลื่นนิ่ง (standing wave) เช่น
กำรสัน่ ของสำยไวโอลิน ส่ วนคลื่นที่มีกำรเคลื่อนย้ำย
ตำแหน่งเรี ยก คลื่นเคลื่อนที่ (travelling wave) กำรรบกวน
ในตัวกลำงนั้นจะมีกำรเปลี่ยนแปลงตำมเวลำ และ
ระยะทำง

คลื่นกล(Mechanical Wave)



ต้องมีกำรรบกวน คือเมื่อแหล่งกำเนิดมีกำรสั่นก็จะถ่ำยโอน
พลังงำนให้กบั ตัวกลำงที่อยูน่ ิ่ ง
ตัวกลำงต้องถูกรบกวนได้ และมีกลไกทำงกำยภำพให้มีกำร
ถ่ำยโอนกำรรบกวนจำกส่ วนหนึ่ งของตัวกลำงไปสู่ ส่วนอื่น
ที่อยูต่ ิดกัน โดยส่ วนนั้นๆของตัวกลำงไม่ได้เคลื่อนที่ตำมไป
ด้วย
ถ้ำตัวกลำงนี้มีสมบัติยดื หยุน่ และไม่ดูดกลืนพลังงำนหรื อไม่
แปลงพลังงำนไปเป็ นพลังงำนควำมร้อน โมเลกุลของ
ตัวกลำงนั้นก็จะมีกำรสั่นแล้วถ่ำยโอนพลังงำนให้กบั
โมเลกุลข้ำงเคียงจำนวนมำกต่อเนื่องกันไปทำให้คลื่น
เคลื่อนที่ออกไปโดยโมเลกุลของตัวกลำงหรื ออนุภำคจะสัน่
หรื อเคลื่อนที่วนไปมำ ณ ตำแหน่งหนึ่งๆเท่ำนั้น
19
คลื่นดลในเส้นเชือก





กำรเคลื่อนที่ปลำบเชือกขึ้นลงหนึ่งรอบ
เป็ นกำรรบกวน
เชือกเป็ นตัวกลำง
เกิดเป็ นคลื่นหนึ่งลูกเรี ยกว่ำคลื่นดล
(pulse) เคลื่อนที่ไปตำมเส้นเชือก
ส่ วนใดๆของเส้นเชือกมีกำรเคลื่อนที่
ขึ้นลง แต่ไม่ได้เคลื่อนที่ตำมคลื่นไป
ด้วย
ถ้ำเคลื่อนที่ปลำยเชือกขึ้นลงต่อเนื่องก็
จะเกิดคลื่นต่อเนื่อง
20
ชนิดของคลื่นแบ่งตำมกำรเคลื่อนที่ของอนุภำค
ของตัวกลำง


คลื่นตำมขวำง (Transverse Wave )
 อนุ ภำคของตัวกลำงเคลื่อนที่ต้ งั ฉำกกับทิศทำงกำร
เคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือก คลื่นน้ ำใน
อ่ำงน้ ำหรื อบ่อน้ ำ
คลื่นตำมยำว (Longitudinal Wave)
 อนุภำคของตัวกลำงเคลื่อนที่กลับไปกลับมำใน
แนวขนำนกับทิศทำงกำรเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น
คลื่นเสี ยง คลื่นื่นของกำรอัดตัวของขดลวดสปริ งใน
แนวขนำนกับแนวยำวของขดลวดสปริ ง
21
คลื่นตำมขวำง (Transverse Wave )
22
คลื่นตำมยำว (Longitudinal Wave
or
Compression Waves)
23
คลื่นตำมยำว (Longitudinal Wave)
24
Complex Waves


คลื่นบำงแบบแสดงลักษณะของทั้งคลื่นตำมขวำงและคลื่นตำมยำว
(combination of transverse and
longitudinal waves)
เช่น คลื่นผิวน้ ำ
25
คลื่นแผ่นดินไหว

คลื่นแผ่ดินไหวเป็ นทั้งคลื่นตำมขวำงและคลื่นตำมยำว มีท้ งั เคลื่อนเข้ำไปในโลก
และเคลื่อนบนผิวโลก

P waves




S waves




“P” stands for primary
ควำมเร็ว 7 – 8 km / s
เป็ นคลื่นตำมยำว
“S” stands for secondary
ช้ำกว่ำ คือประมำณ 4 – 5 km/s
เป็ นคลื่นตำมขวำง
Seismograph เป็ นเครื่ องมือบันทึกคลื่น
26
ภำพรวมของคลื่น





กำรเคลื่อนที่แบบคลื่นเป็ นกำรถ่ำยโอนพลังงำนจำกกำรรบกวน โดยโมเลกุล
ของตัวกลำงไม่เคลื่อนที่ตำมไปด้วย
สมบัติของกำรเคลื่อนที่แบบคลื่นที่เหมือนกับกำรเคลื่อนที่ของอนุภำคคือ
กำรสะท้อนและกำรหักเห
สมบัติเฉพำะของคลื่นได้แก่ กำรซ้อนทับ กำรแทรกสอด กำรเลี้ยวเบน
กำรเคลื่อนที่ของคลื่นมีท้ งั แบบใช้ตวั กลำงและไม่ใช้ตวั กลำง
กำรเกิดคลื่นเป็ นผลจำกกำรรบกวนแล้วมีกำรถ่ำยโอนพลังงำนจำกตำแหน่ง
หนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง โดยกำรรบกวนนี้อำจมีตวั กลำงหรื อไม่กไ็ ด้
27
หน้ำคลื่น

หมำยถึง เส้นที่ลำกผ่ำนตำแหน่ง
ต่ำงๆ บนคลื่นลูกเดียวกันที่มี
เฟสตรงกัน เป็ นแนวของสัน
คลื่นหรื อท้องคลื่นก็ได้ หน้ำ
คลื่นมีได้หลำยแนวและทิศ
ทำงกำรเคลื่อนที่ของคลื่นจะต้อง
ตั้งฉำกกับหน้ำคลื่นเสมอ คลื่น
วงกลมหน้ำคลื่นจะเป็ นวงกลม
คลื่นเส้นตรง หน้ำคลื่นก็เป็ น
เส้นตรง
28
คุณลักษณะเชิงปริ มำณของคลื่น





ควำมยำวคลื่น (Wavelength)
แอมพิจูด(Amplitude)
ควำมถี่ (Frequency)
คำบ(Period)
อัตรำเร็ วของคลื่น (Wave speed)
29
ควำมยำวคลื่น (Wavelength) : l

คือระยะจำกสันคลื่นถึงสันคลื่นถัดไป หรื อคือ
ระยะทำงที่ส้ นั ที่สุดระหว่ำงจุดสองจุดที่เหมือนกันทุก
ประกำรของคลื่นที่อยูถ่ ดั ไป
30
แอมพิจูด(Amplitude) : A

คือค่ำกำรกระจัดสูงสุ ดของตัวกลำงเมื่อวัดจำกตำแหน่ง
ปกติ
A
31
ควำมถี่ (Frequency) : f


คือจำนวนสันคลื่นหรื อตำแหน่งใดบนคลื่นที่ผำ่ นจุด
หนึ่งที่กำหนดให้ในหนึ่งหน่วยเวลำ
จำนวนคลื่นต่อวินำที เรำเรี ยกว่ำ Hertz (Hz)
32
คำบ(Period) : T

คือช่วงเวลำระหว่ำงจุดสองจุดที่เหมือนกันทุกประกำร
ที่คลื่นที่อยูถ่ ุดไปใช้ในกำรเคลื่อนที่ผำ่ น
1
frequency 
period
1
f
T
33
อัตรำเร็ วของคลื่น (Wave speed) : v

คือระยะทำงที่คลื่นแพร่ ไปได้ในตัวกลำงต่อหน่วยเวลำ
อัตรำเร็ วของคลื่น = ควำมยำวคลื่น x ควำมถี่
v = lf
34
Wave Function
คือพิกดั ของจุดใดๆ ในตัวกลำง ณ เวลำหนึ่ง
ฟังก์ชนั่ คลื่น y(x,t) เป็ นฟังก์ชนั่ ที่แสดงพิกดั บนแกน Y
ของตัวกลำงที่พิกดั x ณ เวลำ t ใดๆ
35
กำรเคลื่อนที่ของคลื่นดล (Pulse)


รู ปร่ ำงของคลื่นดล ณ เวลำ t
= 0 เป็ นดังภำพด้ำนข้ำงนี้
พิกดั ของจุดใดๆบนคลื่น
อธิบำยได้ดว้ ยสมกำร
y (x,0) = f (x)
 สมกำรนี้ อธิ บำยระยะทำง
ในแนวดิ่ง y ของ
อนุภำคของเชือกที่
ตำแหน่ง x ใดๆ ณ
เวลำ t = 0
36
เมื่อเวลำผ่ำนไป t




คลื่นแพร่ ไปด้วยควำมเร็ ว v
ณ เวลำ t คลื่นดลลูกนีเ้ คลื่อนที่
ไปเป็ นระยะทาง vt
รู ปร่ ำงของคลื่นดลไม่
เปลี่ยนแปลง
พิกดั ของจุดใดๆ บนเส้นเชือก
อธิบำยด้วยสมกำร
y = f (x – vt)
37
กำรเคลื่อนที่ของคลื่นดล
คลื่นดลหนึ่งลูกเคลื่อนที่ไปทำงขวำ
 y (x, t) = f (x – vt)
 คลื่นดลหนึ่ งลูกเคลื่อนที่ไปทำงซ้ำย
 y (x, t) = f (x + vt)
 เรี ยกฟั งก์ชน
ั y นี้วำ่ ฟังก์ชนั คลื่น( wave
function) : y (x, t)
 ฟั งก์ชน
ั คลื่นแสดงพิกดั ของ y ของส่ วนใดๆของเส้นเชือกที่อยู่
ณ ตำแหน่ง x ที่เวลำ t ใดๆ
ั y ตั้งฉำกกับทิศทำงกำรเคลื่อนที่ของคลื่น
 กรณี น้ ี พิกด

38
รู ปคลื่น (waveform)




ณ เวลำ t ใดๆ ถ้ำเรำถ่ำยรู ปคลื่น รู ปที่ได้จะเห็นเป็ น
รู ปแบบของคลื่น (waveform) นั้นคือ
ถ้ำกำหนดค่ำให้ t แน่นอน เรำเรี ยกฟังก์ชนั คลื่น
(wave function) ว่ำ รู ปคลื่น
(waveform)
รู ปคลื่น (waveform) แสดงถึงรู ปทรงทำง
เรขำคณิ ตของคลื่น ณ เวลำหนึ่ง
รู ปคลื่นที่เห็นบ่อยได้แก่ คลื่นรู ปไซน์
(sinusoidal wave) ซึ่งจะเหมือนกับกรำฟ
ของไซน์
39
คลื่นรู ปไซน์(Sinusoidal Waves)



รู ปคลื่นที่เหมือนกับกรำฟของ
ฟังก์ชนั sine คือกรำฟ
ระหว่ำงค่ำ sinq กับมุม q
เรี ยกว่ำ คลื่นรู ปไซน์
(Sinusoidal Waves)
คลื่นรู ปไซน์เป็ นรู ปแบบคลื่น
พื้นฐำนของคลื่นต่อเนื่อง
(periodic
continuous wave)
สำมำรถใช้คลื่นรู ปแบบนี้สร้ำง
คลื่นที่ซบั ซ้อนกว่ำได้
40
คลื่นรู ปไซน์(Sinusoidal Waves)
จำกรู ปจะเห็นว่ำคลื่นเคลื่อนที่ไปทำงขวำ
 สี น้ ำตำลแสดงรู ปคลื่น ณ เวลำเริ่ มต้น
 เมื่อเวลำผ่ำนไป t คลื่นเคลื่อนที่ไปทำงขวำ
ไปอยูใ่ นตำแหน่งดังรู ปสี ฟ้ำ
 แต่ละอนุภำคของตัวกลำงจะเคลื่อนที่ข้ ึนลงแบบ
ฮำร์ มอนิกส์อย่ำงง่ำย ( simple
harmonic motion )
 ต้องแยกให้ออกระหว่ำงกำรเคลื่อนที่ของคลื่นกับ
กำรเคลื่อนที่ของอนุภำคของตัวกลำง

41
ฟังก์ชนั คลื่นของคลื่นรู ปไซน์ ที่เคลื่อนที่ดว้ ย
อัตรำเร็ ว v

คลื่นเคลื่อนที่ไปทำงขวำ
 2

y ( x, t )  A sin   x  vt 
l


คลื่นเคลื่อนที่ไปทำงซ้ำย
 2

y( x, t )  A sin   x  vt 
l

42
คลื่นรู ปไซน์บนเส้นเชือก



เพื่อที่จะสร้ำงคลื่นดลต่อเนื่อง ด้ำน
หนึ่งของเส้นเชือกจะต้องติดกับกลไก
ที่มีกำรสัน่
คลื่นที่ได้เป็ นคลื่นรู ปไซน์
จุด P ใดๆในเส้นเชือกจะเคลื่อนที่ข้ ึน
ลงแบบฮำร์มอนิก อย่ำงง่ำย
(SHM) โดยมีควำมถี่ของกำรสัน่
เท่ำกับควำมถี่ของกลไกที่ติดอยูก่ บั
ปลำยเชือก
43
อัตรำเร็ วของคลื่นบนเส้นเชือก

อัตรำเร็ วของคลื่นบนเส้นเชือกขึ้นอยูก่ บั คุณลักษณะ
ทำงกำยภำพและควำมตึงของเส้นเชือก
tension
T
v

mass/length


โดยมีสมมุติฐำนว่ำคลื่นไม่มีผลต่อควำมตึงของเส้น
เชือก
44
คุณสมบัติของควำมเป็ นคลื่น




กำรสะท้อน ( Reflection)
กำรหักเห (Refraction)
กำรแทรกสอด (Interference)
กำรเลี้ยวเบน (Diffraction)
45
กำรสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือกที่ตรึ งไว้ดำ้ นเดียว
เมื่อคลื่นดลถึงด้ำนที่ตรึ งไว้ จะ
สะท้อนถอยหลังกลับไป
 โดยคลื่นดลที่สะท้อนจะกลับทำง
( inverted)

46
กำรสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือกที่ไม่ได้ตรึ งไว้

เมื่อไม่ได้ตรึ งเส้นเชือกไว้
เชือกก็สำมำรถเคลื่อนที่ข้ ึน
ไปได้ ทำให้คลื่นที่สะท้อน
กลับไม่กลับทำง
47
กำรสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก
48
กำรสะท้อนของคลื่น (Relfection)






หมำยถึง กำรที่คลื่นเคลื่อนที่จำกตัวกลำงหนึ่งแล้วกระทบกับตัวกลำงที่มีควำม
หนำแน่นมำกกว่ำจะสะท้อนกลับสู่ตวั เดิม โดยกำรสะท้อนจะเป็ นไปตำมกฎกำร
สะท้อน
คลื่นตกกระทบ เป็ นคลื่นที่เคลื่อนที่เข้ำสู่แผ่นกั้น
คลื่นสะท้อน เป็ นกำรเคลื่อนที่เปลี่ยนทิศกลับจำกแผ่นกั้น
มุมตกกระทบ (ө1 ) เป็ นมุมที่ทิศกำรเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบทำกับเส้นแนว
ฉำก
มุมสะท้อน (ө2 ) เป็ นมุมที่ทิศกำรเคลื่อนที่ของคลื่นสะท้อนทำกับเส้นแนวฉำก
เส้นแนวฉำก เป็ นเส้นที่ลำกตั้งฉำกกับแผ่นกั้น
49
กฎกำรสะท้อน
มุมตกกระทบเท่ำกับมุมสะท้อน
 ทิศกำรเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบ (รังสี ตกกระทบ)
เส้นแนวฉำกหรื อเส้นปกติ และทิศกำรเคลื่อนที่ของ
คลื่นสะท้อน (รังสี สะท้อน) อยูใ่ นระนำบเดียวกัน

50
กำรสะท้อนของคลื่น

กำรสะท้อนของคลื่น ควำมถี่ ควำมเร็ ว และควำมยำว
ของคลื่นจะไม่เปลี่ยนแปลง
51
คลื่นเส้นตรงเคลื่อนที่กระทบแผ่นสะท้อนรู ป
พำรำโบลำ

คลื่นสะท้อนจะมีทิศพุง่ สู่จุดโฟกัส ทำให้คลื่นสะท้อน
เป็ นวงกลม
52
คลื่นวงกลมอยูท่ ี่จุดโฟกัส และตกกระทบแผ่น
พำรำโบลำ

ก็จะได้คลื่นสะท้อนเป็ นเส้นตรง
53
กำรหักเห (Refraction)



เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จำกตัวกลำงหนึ่งไปสู่ อีกตัวกลำงหนึ่ง
จะเกิดกำรหักเห
สำหรับคลื่นน้ ำถือว่ำน้ ำตื้นและน้ ำลึกเป็ นคนละ
ตัวกลำงกัน กำรหักเหของคลื่นน้ ำเมื่อคลื่นเคลื่อนที่
จำกบริ เวณน้ ำลึกไปน้ ำตื้น
ควำมยำวคลื่นของคลื่นน้ ำจะเปลี่ยนไป โดยควำมยำว
คลื่นในน้ ำลึกจะยำวกว่ำในน้ ำตื้น เพรำะคลื่นน้ ำ
เคลื่อนที่ในน้ ำลึกได้เร็ วกว่ำในน้ ำตื้น
54

กำรหักเหลักษณะนี้ แนวกำรเคลื่อนที่
ของคลื่นไม่เปลี่ยนแต่ควำมเร็ วของ
คลื่น ควำมยำวคลื่นเปลี่ยนไปโดย
ควำมถี่มีค่ำคงเดิม
f1 = f2
v1
l1

v2
l2
v1 l1

v2 l2
55
กำรหักเหกรณี หน้ำคลื่นตกกระทบไม่ต้ งั ฉำกกับรอยต่อ



กำรหักเหลักษณะนี้จะทำให้แนวกำร
เคลื่อนที่ของคลื่นเปลี่ยนไป
เกิดมุมตกกระทบ(ө1) และมุมหัก
เห (ө2)
อัตรำส่ วนของค่ำไซน์ของมุมตก
กระทบ( sinө1 )ต่อค่ำไซน์ของมุม
หักเห( sinө2 ) ของตัวกลำงน้ ำลึก
น้ ำตื้นคู่หนึ่งๆจะเท่ำกับอัตรำส่ วน
ของควำมยำวคลื่นและอัตรำส่ วนของ
ควำมเร็ วของคลื่น
sin q1 l1 v1


sin q 2 l2 v2
56
Reference

นำภำพและเนื้อหำมำจำกหลำย WEB ขออภัยที่
ไม่ได้จดไว้ จะพยำยำมหำแล้วนำมำแสดงภำยหลัง ขอ
อภัยด้วยครับ
57