ดาวน์โหลดงานนำเสนอ
งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ
1
วิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไป 2
เรื่อง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า Electromagnetic wave
2
นักเรียนทราบหรือไม่ว่า กว่าเราจะรู้จักคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดีพออย่างทุกวันนี้ มีใครบ้างที่ศึกษาเรื่องนี้มาก่อน ?
3
นักเรียนคิดว่าตาคนนี้เอี่ยวด้วยไหม ?
4
อังเดร มารี แอมแปร์ Andre Marie Ampere ปี 1827
นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ปี 1827 แอมแปร์ค้นพบสมบัติของไฟฟ้าและแม่เหล็ก ค้นพบทฤษฎีแม่เหล็กโลก และสามารถประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าได้เป็นคนแรก
5
ไมเคิล ฟาราเดย์ Micheal Faraday ปี 1831 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ
* ค้นพบสมบัติของแม่เหล็กในการทำให้เกิดไฟฟ้า * ประดิษฐ์ไดนาโมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
6
แซมมวล ฟินเลย์ บรีส มอร์ส (Samuel Finley Breeze Morse) ชาวอเมริกัน
ปี 1844 ประดิษฐ์เครื่องรับ-ส่ง โทรเลข วางสายเชื่อมนิวยอร์ค ถึงบัลติมอร์ ระยะทาง 38 ไมล์ทดลองรับส่งครั้งแรกประสบความสำเร็จเมื่อ 24 พ.ค.1844
7
เจมส์ คลาร์ก แมกเวลล์ ปี 1864 James Clark Makwell
นักวิทยาศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ ปี 1864 เป็นผู้ทดลองพบความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า โดยสรุปว่า แม่เหล็กและไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กัน เมื่อมีแม่เหล็กก็ต้องมีไฟฟ้า
8
นักเรียนจะอธิบายภาพนี้ว่าอย่างไร ?
9
การเหนี่ยวนำระหว่างแม่เหล็กกับตัวนำ
10
กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
11
ไฮน์ริช รูดอล์ฟ เฮิร์ตซ
Heinrich Rudolf Hertz นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ปี 1887 ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากการรบกวนสนามไฟฟ้าด้วยสนามแม่เหล็ก หรือรบกวนสนามแม่เหล็กด้วยสนามไฟฟ้า จะเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งฉากกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กนั้น
12
สนามไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
13
ผู้บุกเบิกความรู้เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
14
สถาบันเฮิร์ตซ มหาวิทยาลัยเฮิร์ตซ หลุมฝังศพของเฮิร์ตซ
15
การทดลองของเฮิร์ตซ จนสามารถค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งสมัยนั้นเรียกกันว่า คลื่นเฮิร์ตซ (Hertzian wave)
17
ความหมายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า โดยทำให้สนามไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก หรือถ้าเราทำให้สนามแม่เหล็กเกิดการเปลี่ยนแปลง ก็จะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้าขึ้นเช่นกัน
19
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นคลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่มีการสั่นในแนวตั้งฉากกัน และอยู่บนระนาบตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น
20
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่อาศัยตัวกลาง
จึงสามารถเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศได้
21
สมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
1. เป็นคลื่นตามขวาง 2. ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ 3. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดมีอัตราเร็วในสุญญากาศเท่ากับความเร็วของแสงคือ 3 × 108 เมตร / วินาที
22
4. ถ่ายเทพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง
5. ถูกปล่อยออกมาและถูกดูดกลืนโดยสสาร 6. ไม่มีประจุไฟฟ้า 7. สามารถสะท้อน หักเห แทรกสอด และเลี้ยวเบนได้เช่นเดียวกับคลื่นกล
23
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่อเนื่อง กันเป็นช่วงกว้าง เราเรียกช่วงความถี่เหล่านี้ว่า สเปคตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) และมีชื่อเรียกช่วงต่างๆของความถี่ตามแหล่งกำเนิดและวิธีการตรวจวัดคลื่น
24
สเปคตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
25
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสเปคตรัมมีสมบัติที่เหมือนกันคือ มีความเร็วเท่าแสง และมีการส่งผ่านพลังงานไปพร้อมกับคลื่น
26
ไม่มีการแผ่รังสี แผ่รังสีได้ การใช้ประโยชน์จากคลื่นแต่ละช่วงความถี่
ชื่อเรียกแต่ละช่วงความถี่ ความถี่ ไม่มีการแผ่รังสี แผ่รังสีได้
27
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มนุษย์สร้างขึ้น และเกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีชื่อเรียกตามลำดับความถี่ดังนี้
ความยาวคลื่น ชื่อของคลื่น ประโยชน์ของคลื่น
28
1. คลื่นวิทยุ (Radio wave)
หลังจากไฮน์ริช เฮิร์ตซ พบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปี 1887 กูกลิเอลโม มาร์โคนี (Guglielmo Marcony) ได้ประดิษฐ์เครื่องรับส่งวิทยุโทรเลขเป็นผลสำเร็จจนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1907 ชาวเยอรมัน ชาวอิตาลี
29
คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 104 – 109 Hz ใช้ในระบบการสื่อสารไร้สาย (Wireless Communication) เช่น วิทยุกระจายเสียง โทรทัศน์ วิทยุสื่อสาร โทรศัพท์มือถือ
30
ตารางการใช้คลื่นวิทยุ
ความถี่ ความยาวคลื่น การใช้งาน <30KHz(VLF) >10 Km ใช้สื่อสารทางทะเล 30-300KHz(LF) Km ใช้สื่อสารทางทะเล MHz(MF) Km วิทยุระบบ A.M MHz(HF) 10 – 100 m วิทยุคลื่นสั้น MHz(VHF) 1 – 10 m วิทยุ F.M. , T.V. GHz(UHF) 10 – 100 Cm T.V. , ไมโครเวฟ GHz(SHF) 1 – 10 Cm ไมโครเวฟ , เรดาร์
31
การสื่อสารแบบไร้สาย เป็นการส่งข้อมูลข่าวสารในรูปแบบต่างๆเช่น เสียง ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว ข้อความ หรือรหัสต่างๆ ไปยังปลายทางผู้รับโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านคลื่นวิทยุ (Radio waves) เป็นพาหะ เรียกว่า คลื่นพาห์ (Carrier )
32
การผสมสัญญาณข้อมูลข่าวสารเข้ากับคลื่นพาห์ เรียกว่า การผสมสัญญาณ หรือโมดูเลชั่น (Modulation)
ที่ปลายทาง ผู้รับต้องแยกสัญญาณข้อมูลข่าวสารออกจากคลื่นพาห์ เรียกว่า การแยกสัญญาณ (Demodulation หรือDetection)
33
การผสมสัญญาณข่าวสารเข้ากับคลื่นวิทยุทำได้ 2 แบบ คือ
1. การผสมทางอัมปลิจูด (Amplitude Modulation : A.M.) 2. การผสมทางความถี่ (Frequency Modulation : F.M.)
34
Amplitude Modulation : A.M.
อัมปลิจูดของคลื่นพาห์เปลี่ยนไปตามสัญญาณข่าวสารแต่ ความถี่คงที่
37
Frequency Modulation : F.M.
อัมปลิจูดของคลื่นพาห์คงที่ แต่ความถี่เปลี่ยนไปตามความถี่ของสัญญาณข่าวสาร
40
ผังการทำงานของเครื่องรับวิทยุแบบ A.M.
41
ผังการทำงานของเครื่องรับวิทยุแบบ F.M.
42
1. A.M. ผสมคลื่นทางอัมปลิจูด ส่วน F.M. ผสมคลื่นทางความถี่
2. F.M. ให้เสียงที่ไพเราะและชัดเจนกว่าA.M. เพราะผสมทางความถี่ จึงถ่ายทอด เสียงได้ครบทุกย่านความถี่เสียง
43
3. A.M และ F.M.ใช้คลื่นพาห์ที่มีความถี่แตกต่างกัน...
530 – 1,600 KHz (กิโลเฮิร์ต) วิทยุระบบ F.M. ใช้คลื่นพาห์ช่วงความถี่ 88 – 108 MHz (เมกะเฮิร์ต)
44
4. วิทยุ A.M. มีรัศมีรับฟังได้ไกลกว่า F.M.
46
2. คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ
มีความถี่อยู่ในช่วง 108 – Hz ส่วนใหญ่ใช้ประโยชน์ในด้านการสื่อสาร คลื่นที่ใช้ในการส่งโทรทัศน์ของไทย * อยู่ในย่าน VHF จำนวน 5 ช่อง * อยู่ในย่าน UHF จำนวน 1 ช่อง Titv
47
การส่งวิทยุโทรทัศน์ มีการส่งทั้งสัญญาณภาพและเสียงพร้อมๆกัน จึงผสมสัญญาณทั้ง 2 แบบเพื่อไม่ให้รบกวนกันเอง * สัญญาณภาพ ผสมแบบ A.M. * สัญญาณเสียง ผสมแบบ F.M.
48
ลักษณะการส่งแพร่กระจายคลื่นของวิทยุระบบ F. M
49
การใช้ประโยชน์คลื่นไมโครเวฟ
50
3. รังสีอินฟราเรด (Infrared ray)
51
รังสีอินฟราเรด มีช่วงความถี่อยู่ระหว่าง
1011 – Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 – เมตร ขณะที่ไมโครเวฟมีความถี่ 108 – Hz จะเห็นว่ามีบางช่วงคลื่นที่คาบเกี่ยวกัน
52
ช่วงคลื่นที่มีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกัน
53
คลื่นที่มีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกัน การเรียกชื่อ ให้ใช้แหล่งกำเนิด และประโยชน์ใช้สอยในการเรียกชื่อ
54
ประสาทตาของมนุษย์มองไม่เห็นรังสีอินฟราเรด แต่มักเกิดขึ้นพร้อมกับแหล่งความร้อนชนิดต่างๆ จึงมักเรียกอินฟราเรด ว่า รังสีความร้อน
55
การใช้ประโยชน์จากรังสีอินฟาเรด
56
4. แสง (Visible Light)
57
ความถี่ Hz ความยาวคลื่น 4 × × 10-7 เมตร
58
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตามนุษย์สามารถรับรู้ได้
วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงสามารถเปล่งแสงออกมาได้
59
แสงสีแดง มีความถี่ต่ำที่สุด มีความยาวคลื่น 7 × 10-7 เมตร (7 nm)
แสงสีอื่นๆมีความถี่ต่างกันเรียงตามลำดับ แสงสีม่วง มีความถี่สูงที่สุด มีความยาวคลื่น 4 × 10-7 เมตร (4 nm)
60
ความยาวคลื่นของแสงสีต่างๆที่ตามองเห็น
61
ตารางแสดงความยาวคลื่นและความถี่ของแสงสีต่างๆ
62
การรวม และการแยกของแสงขาว
63
Oil film
64
5. รังสีอุลตราไวโอเลต (Ultraviolet :UV)
มีความถี่ระหว่าง 1015 – Hz
65
รังสี UV ส่วนใหญ่เป็นรังสีธรรมชาติที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์
66
รังสี UV ที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่.....
67
แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน
รังสี UV สามารถฆ่าเชื้อโรคบางชนิดได้ แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน
68
6. รังสีเอกซ์ (X-ray) มีความถี่ในช่วง 1016 – 1022 Hz
69
วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน (Wilhelm Korad Roentgen)
ผู้ค้นพบรังสีเอกซ์จากการทดลองหลอดรังสีแคโทด
70
หลักการสร้างรังสีเอกซ์ คือ การเปลี่ยนแปลงความเร็วของอิเลคตรอน ทำให้อิเลคตรอนคายพลังงานออกมาในรูป รังสีเอกซ์ Cathode Ray Tube
71
แร่แบเรียมแพลทิโนไซยาไนด์เรืองแสง
72
นักเรียนทราบหรือไม่ว่า.....
ทำไมจึงต้องเป็น X รังสี
73
อุปกรณ์ที่ใช้ในการ ผลิตรังสีเอกซ์ ประกอบ ด้วยหลอดแก้วที่ภายในมีวงจรเร่งความเร็วของอิเลคตรอน แล้วยิงไปชนเป้าโลหะทังสเตนที่วางเอียงทำมุม 45 ๐
74
รังสีเอกซ์เป็นทั้งคลื่น และ อนุภาค
* แสดงสมบัติของคลื่นได้ครบทั้ง 4 ข้อ * มีโมเมนตัม ( มวล × ความเร็ว ) เหมือนอนุภาค
75
รังสีเอกซ์สามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนาๆที่มีความหนาแน่นน้อยได้ เช่น กระดาษ ไม้ เนื้อเยื่อคน สัตว์ ทางการแพทย์ใช้ตรวจความผิดปกติของอวัยวะภายใน วงการอุตสาหกรรมใช้หารอยร้าวในชิ้นโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนและวัตถุระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และใช้ศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก
76
* รังสีเอกซ์สามารถทำให้อากาศแตกตัวเป็นอิออนได้
* รังสีเอกซ์ทำให้ผลึกบางชนิดเรืองแสงและแสงที่เรืองออกมาสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้ * รังสีเอกซ์ทำให้ฟิลม์ถ่ายรูปดำ จึงนำมา ใช้ในการถ่ายภาพบนฟิลม์เอกซ์เรย์
78
7. รังสีแกมมา (Gamma ray : γ)
79
รังสีแกมมามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า
80
มีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์
เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ และการสลายตัวของธาตุ กัมมันตรังสี กระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ มีอำนาจทะลุทะลวงสูง แพทย์ใช้ทำลายเซลล์มะเร็ง
81
8. รังสีคอสมิค Cosmic ray
แหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกมีหลายแห่งเช่น หลุมดำ เศษเหลือจากซุปเปอร์โนวา เป็นต้น แต่พอแยกตามแหล่งหลักใหญ่ได้ดังนี้
82
Solar cosmic rays คือ รังสีคอสมิกที่มาจากดวงอาทิตย์ หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ (Solar Energetic Particles, SEPs) ซึ่งเกิดมาจากกระบวนการการระเบิดที่ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ จากนั้นก็จะถูกเร่งด้วย ลมสุริยะ (Solar wind) มีพลังงานอยู่ในช่วง อิเล็กตรอนโวลต์ ส่วนประกอบคือ อนุภาคโปรตอน (proton) อนุภาคนิวตรอน (neutron) เป็นต้น แต่โดยเฉลี่ยแล้วก็จะคล้ายกับส่วนประกอบในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ เสมือนว่าหลุดออกมาเนื่องจากการระเบิดนั่นเอง
83
Galactic cosmic rays (GCRs)
คือ รังสีคอสมิกที่มาจากนอกระบบสุริยะซึ่งถูกเร่งจากกระบวนการอื่นในกาแล็กซีทางช้างเผือก ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน มีพลังงานอยู่ในช่วง อิเล็กตรอนโวลต์
84
รังสีคอสมิกชนิดนี้จะเข้ามายังโลกตลอดเวลา แต่เมื่อมีเหตุการณ์การระเบิดที่รุนแรงในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ รังสีคอสมิกจากดวงอาทิตย์และคลื่นกระแทกจะทำให้ปริมาณของรังสีคอสมิกที่มาจากนอกระบบสุริยะนี้ลดลง เมื่อสังเกตจากเครื่องตรวจวัดรังสีคอสมิกที่อยู่บนโลกจะพบว่าความเข้มของรังสีคอสมิกจะลดลงในช่วงเวลาสั้นๆ ก่อนที่จะเพิ่มปริมาณขึ้นอย่างรวดเร็ว เรียกเหตุกาณ์นี้ว่าการลดลงแบบฟอร์บุช (Forbush decrease) เหตุการณ์นี้ค้นพบในปีค.ศ (พ.ศ. 2491) โดย Scott Ellsworth Forbush นักฟิสิกส์ธรณี ชาวอเมริกัน
85
Extragalactic cosmic rays (EGCRs)
คือ รังสีคอสมิกที่มาจากนอกกาแล็กซีที่บางครั้งเคลื่อนที่เข้ามาในระบบสุริยะของเรา ซึ่งถูกเร่งจากกระบวนการทางฟิสิกส์หลายอย่าง เช่นการระเบิดซุปเปอร์โนวา เป็นต้น รังสีคอสมิกชนิดนี้มีพลังงานสูงสุดถึง 1020 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งมีพลังงานสูงมากจนกระทั่งไม่สามารถหากระบวนการทางฟิสิกส์เพื่ออธิบายการเกิดได้เลย
86
ครูวิชัย เจริญศรี ผลิตโดย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ครูวิชัย เจริญศรี กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนเบญจมราชูทิศ ราชบุรี
87
สวัสดีนะจ๊ะ
งานนำเสนอที่คล้ายกัน
