แสง เสียง และรังสี ในชีวิตประจำวัน บทที่ 9 0033002 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในสังคมโลกาภิวัตน์

กล่าวนำ การใช้ชีวิตในปัจจุบัน เราต้องใช้แสงสว่างเพื่อการดำเนินชีวิต เราใช้เสียงเพื่อการสื่อสารและความบันเทิง เราไม่อาจหลีกเลี่ยงรังสีต่างๆ ที่กระจัดกระจายอยู่รอบตัวได้.. สิ่งต่างๆ เหล่านี้ คืออะไร และส่งผลต่อชีวิตของเราอย่างไรบ้าง?

1 คลื่น Wave แสง เสียง รังสี อาจเป็นเหมือนคนละเรื่องที่ไม่เชื่อมโยงเกี่ยวข้องกัน แต่เมื่อพิจารณาลงในรายละเอียดจะพบว่า สิ่งเหล่านี้เป็นคลื่น (wave) ดังนั้นก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับธรรมชาติของคลื่นกันสักนิดนึง..

คลื่น “เกิดจากการสั่นสะเทือน (oscillation) พร้อมกับการถ่ายโอน พลังงานที่เดินทางผ่าน ที่ว่าง หรือ ตัวกลาง (โดยไม่ส่งสสาร) จากต้นทาง ไปยัง ปลายทาง” https://en.wikipedia.org/wiki/Wave

คลื่น คลื่นเชิงกล (mechanical wave) อาศัยตัวกลางในการ เคลื่อนที่ เช่น คลื่นเสียง (อาศัยโมเลกุลของก๊าซใน อากาศ) คลื่นบนผิวน้ำ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic wave) ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการ เคลื่อนที่ (เดินทางผ่าน สุญญากาศได้) เช่น แสง รังสี คลื่นวิทยุ และคลื่น ไมโครเวฟ เป็นต้น http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-1/Categories-of-Waves http://www.ck12.org/book/CK-12-Physical-Science-Concepts/r6/section/5.22/ http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/electromagintro.html http://fundamental.art.pl/WORKSHOP_ERS.html

ค่าพารามิเตอร์บางอย่างของคลื่น สันคลื่น ความยาวคลื่น (wavelength; , เมตร) “ระยะทางระหว่างสันคลื่น ของคลื่นลูกที่ 1 และ 2” ความถี่ (frequency; ลูก คลื่นต่อวินาที หรือ เฮิร์ต, Hz) “จำนวนลูกคลื่นที่เคลื่อนที่ ผ่านจุดๆ หนึ่งใน 1 วินาที” ความเร็ว (เมตรต่อ วินาที) “ปริมาณบ่งบอกว่าใน ระยะเวลา 1 วินาที คลื่น เคลื่อนที่ไปได้ไกลแค่ไหน” ความเร็ว = ความยาวคลื่น X ความถี่ พลังงานของรังสีแปรผกผันกับความยาวคลื่น E = hc l http://physics.tutorvista.com/waves/frequency-to-wavelength.html

สมบัติของคลื่น การส่งผ่านพลังงาน (transmission) การถูกดูดซับ (absorption) การสะท้อนกลับ (reflection) การแทรกสอด (interference) การหักเห (refraction) การเลี้ยวเบน (diffraction) การกระเจิง (dispersion) สมบัติเหล่านี้ทำให้เราเห็นปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น รุ้งกินน้ำ และใช้ประโยชน์จากสมบัติของคลื่น เช่น การสร้างห้องบันทึกเสียง http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/edexcel/electromagnetic_spectrum/electromagneticspectrumrev1.shtml

การแทรกสอดของคลื่น น้ำ แสง Interference การทดลองเรื่องการแทรกสอดเป็นเหตุผลหลักที่เชื่อว่า แสงเป็นคลื่น (บน คลื่นน้ำแบบไซนน์ ความยาวคลื่นเท่ากันผ่านช่องแคบที่แคบกว่าความยาวคลื่น ได้สันคลื่นที่มุม X, Z แต่ท้องคลื่นที่มุม Y ถ้ามองภาพตัดขวางตรงกันข้ามกับช่องแคบจะเห็นเป็นคลื่นใหม่ที่ความสูงไม่เท่ากัน ล่าง คลื่นแสง ถ้าดูจอก็จะเป็นคลื่นที่จอเหมือนกัน รูป http://www.lightandmatter.com/html_books/lm/ch32/ch32.html และ http://www.informationphilosopher.com/solutions/experiments/two-slit_experiment/ Web หลังสุดสอนเรื่อง wavefunction ด้วย double slit experiment Double-slit interference pattern ทอมัส ยัง แสง

2 แสง Light

แสง ความเร็วของแสง เท่ากับ 3 x 108 m/s) ค.ศ. 1872 แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แบบคลื่นตามขวาง แต่ แสง เป็นคลื่น ที่ไม่ต้องการ ตัวกลาง ความสูงของสันคลื่น บอก ความสว่าง หรือ ความเข้ม ความเร็วของแสง เท่ากับ 3 x 108 m/s) เจมส์ คลาร์ก แมกซเวลล์

แสงที่ตามองเห็น (visible light) “คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีความยาวคลื่น ตั้งแต่ 380 นาโนเมตร ถึง 760 นา โนเมตร” สามารถแบ่งออกเป็นเฉด ต่างๆ ได้ตั้งแต่ สีม่วง จนถึง สีแดง http://fundamental.art.pl/WORKSHOP_ERS.html

แสงธรรมชาติ - แสงแดดและแสงจากเปลวไฟ แสงแดด ประกอบด้วยแสงสีต่างๆ ที่มีความยาวคลื่นต่อเนื่อง (continuous spectrum) เคลื่อนที่แทรกสอดกันกลายเป็น แสงขาว (white light) เรา สามารถแยกแสงขาวเป็นแสงสี ต่างๆได้โดยใช้ปริซึม (prism) หรือปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำ ที่เกิด จากการหักเหของแสงผ่านไอน้ำ แสงจากเปลวไฟ เกิดจาก ปฏิกิริยาการเผาไหม้ สเปกตรัม ของแสงจะไม่ต่อเนื่อง ขึ้นกับ องค์ประกอบของธาตุในปฏิกิริยา การเผาไหม้นั้น รูปแสดงการหักเหของแสงผ่านปริซึม แสงจากเปลวไฟนั้น เกิดจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ สเปกตรัมของแสงจะไม่ต่อเนื่อง ขึ้นกับองค์ประกอบของธาตุในปฏิกิริยาการเผาไหม้นั้น http://www.briansolis.com/2014/02/quality-prism-secret-co-creating-brands-social-media/ http://www.scienceminusdetails.com/2011/01/why-fire-is-cool-entry-3-ash-ash-baby.html

แสงจากหลอดไฟ หลอดไฟ แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ หลอดอินแคนเดสเซนต์ (incandescent lamb)หรือหลอดไส้ หลอดคายหรือปล่อยประจุ(gas discharge lamb) ได้แก่ หลอดฟลูเรสเซนต์ หลอดโซเดียม หลอดไอปรอด หลอดเมทัลฮาไลท์ เป็นต้น ภาพ: โธมัส อัลวา เอดิสัน ผู้บุกเบิกการประดิษฐ์หลอดไฟเพื่อใช้ในชีวิตประจำวัน

หลอดไฟชนิดต่างๆ ชนิดหลอดไฟ ประสิทธิผล (ลูเมนต่อวัตต์) อายุการใช้งาน (ชม.) การใช้งาน หลอดไส้ 10-15 1,000-3,000 ความถูกต้องสีสูงเกือบ 100% หลอดฟลูออเรสเซนต์ 50-80 9,000-12,000 เหมาะกับงานแสงสว่างภายในอาคาร หลอดคอมแพ็คฟลูออเรนต์เซนต์ 5,000-8,000 นิยมใช้แทนหลอดไส้ หลอดโซเดียมความดันไอต่ำ 120-200 ประมาณ 16,000 แสงสีเหลือง ความถูกต้องของสีน้อย เหมาะกับไฟถนนหรือโรงงานที่ไม่ต้องการความถูกต้องของสี

หลอดไฟชนิดต่างๆ ชนิดหลอดไฟ ประสิทธิผล (ลูเมนต่อวัตต์) อายุการใช้งาน (ชม.) การใช้งาน หลอดโซเดียมความดันไอสูง 70-90 ประมาณ 24,000 ความถูกต้องสี 20% ใช้กับไฟถนน สวนสาธารณะ หลอดไอปรอทหรือหลอดแสงจันทร์ 50-80 8,000-20,000 ความถูกต้องสี 60% .ใช้แทนหลอดฟลูเรสเซนต์ที่ต้องการวัตต์สูงๆเช่นเพดานสูงๆ หลอดเมทัลฮาไลท์ 60-120 6,000-9,000 มีความถูกต้องสีสูง นิยมใช้ในสนามกีฬาที่มีการถ่ายทอดสด โรงพิมพ์ โรงพ่นสีรถ

แสงสว่างแห่งโลกอนาคต LED (Light Emitting Diode) นิก โฮลอนยัค (Nick Holonyak) (ค.ศ. 1962) LED สีแดง LED chip เป็นสารกึ่ง ตัวนำที่เมื่อเราปล่อย กระแสไฟฟ้าที่ความต่าง ศักย์ค่าหนึ่งจะเกิดการ เปล่งแสงออกมา ปัจจุบันมี LED ที่ให้ แสงสีแดง เขียวและน้ำ เงิน ทำให้เราสามารถ ทำให้เกิดแสงขาวได้ http://electronics.howstuffworks.com/led.htm http://global.britannica.com/technology/LED

แสงสว่างแห่งโลกอนาคต ข้อดีของหลอดแอลอีดี ตัวหลอดทนทานต่อ แรงกระแทก อายุการใช้งาน หลอดแอลอีดีนาน 80,000 - 100,000 ชั่วโมง กินไฟน้อย หลอดมีขนาดเล็ก สามารถปรับเปลี่ยน รูปแบบการใช้งาน ได้หลากหลาย เกิดความร้อนเพียงเล็กน้อยในขณะทำงาน เหมาะกับการใช้งานที่ต้องมีการปิด-เปิดไฟบ่อยครั้ง ไม่ใช้สารปรอท ไม่ปล่อยรังสี UV ไม่กระพริบ เหมาะสำหรับติดตั้งในโคมไฟอ่านหนังสือ

ข้อเสียของหลอดแอลอีดี แสงสว่างแห่งโลกอนาคต ข้อเสียของหลอดแอลอีดี หลอดแอลอีดีแสงสีขาวยังมี ราคาค่อนข้างแพง เช่น หลอดแอลอีดี ติดตั้งทดแทน หลอด ฟลูออเรสเซนต์ T8 ราคาสูงถึงประมาณ 1,500 บาท ซึ่งราคาแพงกว่าชุด หลอด T8 เดิม หลายเท่า ปัจจุบันหลอดแอลอีดียังมี ประสิทธิภาพในการให้แสง สว่างน้อยกว่าหลอดฟลูออเรส เซนต์

ลำแสงเบี่ยงเบนน้อยหรือมี ลำแสงขนาน มีทิศทางแน่นอน เลเซอร์ (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Laser) มีความเข้มแสงสูง ลำแสงเบี่ยงเบนน้อยหรือมี ลำแสงขนาน มีทิศทางแน่นอน แสงมีความถี่เดียว (แสงสีเดียว) หรือแสงโคฮีเรนต์ (coherent light) มีเฟสเดียว พบโดย ซี. เอช.ทาวน์ส (C.H. Townes) (ปี ค.ศ.1954)

เลเซอร์ (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Laser) เลเซอร์ตัวแรกที่ถูกสร้างขึ้นโดย ทีโอดอร์ ไมแมน (Theodore Maiman) ในปี ค.ศ.1960 ทำจากทับทิม(Ruby Laser) โดยใช้พลังงานกระตุ้นแท่งทับทิมทำให้อะตอมของทับทิมคายพลังงานออกมา ซึ่งก็คือแสงเลเซอร์ http://chemwiki.ucdavis.edu/Wikitexts/UC_Davis/UCD_Chem_2A/UCD_Chem_2A%3A_Hayashi/Unit_IV%3A_Electronic_Structure_and_Bonding/07%3A_Electrons_in_Atoms/Laser%3A_The_Ultimate_Flashlight

ประโยชน์ของแสงเลเซอร์ เลเซอร์ (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Laser) ประโยชน์ของแสงเลเซอร์ ด้านการทหาร ใช้ในการชี้เป้าของ เครื่องบิน จรวดนำวิถี รถถัง ด้านอุตสาหกรรม ใช้ในการตัด เจาะ เชื่อม ชิ้นงานต่างๆ ที่ต้องการความ ละเอียดและมีความแม่นยำสูง เช่น ชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ ด้านการแพทย์ ในการผ่าตัด เช่น การ ผ่าตัดดวงตา สมอง ด้านดาราศาสตร์ ใช้ในการสำรวจความ แปรปรวนของอากาศเพื่อช่วยในการปรับ โฟกัสของกล้องโทรทัศน์ที่ใช้ดูดาว ด้านโทรคมนาคม ใช้เป็นตัวส่งสัญญาณ ผ่านใยแก้วนำแสงเพื่อใช้ถ่ายทอดสัญญาณ โทรทัศน์ โทรศัพท์ และข้อมูลต่างๆ มากมาย

4 รังสี Radiation

รังสี ความหมายแล้วแต่บริบท รังสีที่เกิดจากการสลาย นิวเคลียสของอะตอม : รังสี นิวเคลียร์ (Nuclear radiation) รังสีที่เป็นเม็ดโฟตอน (ไม่มีมวล) : รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic radiation) รังสีแกมมา รังสีเอ็กซ์ เป็นได้ทั้งสองประเภท รังสีแอลฟา เบตา เป็นได้แค่ประเภทแรก

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า l รังสีแกมมา รังสีเอ็กซ์ พลังงาน รังสียูวี แสง 10-6 nm รังสีแกมมา รังสีเอ็กซ์ รังสียูวี 10-5 nm 10-4 nm 10-3 nm l 10-2 nm 10-1 nm 1 Å พลังงาน 1 nm 10 nm 100 nm แสง 1000 nm 1 mm 10 mm รังสีไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด 100 mm 1000 mm 1 mm 10 mm 1 cm 10 cm 100 cm 10 m 100 m 1 km 1000 m 10 km 100 km 1 Mm 1 Mm 100 Mm

ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) มีแร่บางชนิดบนโลกที่มีพฤติกรรมประหลาด สามารถทำให้อากาศรอบๆ ตัวมันนำไฟฟ้าได้ รังสี e- อนุภาคของแก๊ส + สาเหตุ – สารนั้นสลายตัวโดยอัตโนมัติและปล่อยรังสีที่ทำให้อิเล็กตรอนหลุดจากอะตอมได้ รังสีที่มีความสามารถทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม หรือ โมเลกุล เรียกว่า รังสีไอออไนส์

รังสีไอออไนส์ (Ionization radiation) แอลฟา () เบตา () แกมมา () มีมวลอนุภาค   ความเร็วเท่าแสง  4 He 2 2+ e -1 g สัญลักษณ์ นิวเคลียสของฮีเลียม อิเล็กตรอน โฟตอน

ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) นิวเคลียสของอะตอมธาตุกัมมันตรังสี ขาดเสถียรภาพอย่างรุนแรง จึงเกิดการสลายตัวเพื่อลดมวลของตัวเองลง สิ่งที่ปล่อยออกมาก็คือ สาเหตุที่รังสีชนิดต่างๆนั่นเอง นิวเคลียส . การค้นคว้าทาววิทยาศาสตร์พบว่า การสลายตัวนั้น เกิดที่นิวเคลียสของอะตอม กลุ่มหมอกอิเล็กตรอน

ไอโซโทป (isotope) ธาตุเดียวกัน (โปรตอนเท่ากัน) แต่จำนวนนิวตรอนต่างกัน U 238 92 238 235 133 135 127 131 U 235 92 ยูเรเนียม Cs 135 55 Cs 133 55 ซีเซียม ยกตัวอย่างธาตุละคู่ ไม่ได้หมายความว่ามีแค่นี้ ดูเพิ่มเติม http://www.visionsofthecosmos.co.uk/isotopes.htm I 127 53 I 131 53 ไอโอดีน

ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) ครึ่งชีวิต ธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดจะมีอัตราเร็วในการสลายตัวไม่เท่ากัน โดยนักวิทยาศาสตร์ระบุเวลาของการสลายตัว โดยดูจากเวลาที่สารกัมมันตรังสีสลายตัวเหลือเพียงครึ่งหนึ่งจากเดิม % ที่เหลือ = (1/2)^n เมือ n เป็นจำนวนเท่าของครึ่งเวลา 18

ธาตุกัมมันตรังสี ครึ่งชีวิต ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) ธาตุกัมมันตรังสี ครึ่งชีวิต ยูเรเนียม - 238 4.5 พันล้านปี พลูโตเนียม – 239 24,110 ปี ซีเซียม – 137 30.2 ปี ไอโอดีน – 131 8.04 วัน โพแทสเซียม – 40 1.3 พันล้านปี คาร์บอน – 14 5,715 ปี เรดอน – 222 3.82 วัน (ดำ มีในธรรมชาติ, แดง = กากนิวเคลียร์ที่นำไปทิ้ง ส้ม = กากนิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิลและฟูกูชิมะ เหลือง = มีในร่างกายมนุษย์)

หน่วยวัดรังสีไอออไนส์ ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) หน่วยวัดรังสีไอออไนส์ การสลายตัวของสารกัมมันตรังสีจำนวน 1 อะตอม ต่อ วินาที เรียกว่า 1 เบคเคอเรล (Bq) การดูดกลืนรังสีของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต 1 จูล ต่อ เนื้อเยื่อ 1 กิโลกรัม เรียกว่า 1 เกรย์ (gray, Gy)

การวัดผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) การวัดผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต หน่วยวัดผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต จะวัดในหน่วย ซีเวอร์ด (Sievert, Sv) เกรย์ (Gy) x Q = ซีเวอร์ด (Sv) Q หมายถึง quality factor ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกถึงอานุภาพของรังสี โดยรังสีที่มีค่า Q สูง แสดงว่ามีอันตรายมาก รังสี Quality factor รังสีแอลฟ่า อันตรายกว่ารังสีอื่นๆ 20 เท่า รังสีเอ็กซ์, เบตา, แกมมา 1.0 รังสีแอลฟา 20

ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) ผลที่อาจเกิดขึ้นเมื่อทั้งร่างกายได้รับรังสีอย่างฉับพลัน Effect of large, whole body, single radiation dose Dose (Sv) ผลที่อาจเกิดขึ้น 0-0.25 ไม่พบว่ามีผล ... ... 1.00–2.00 คลื่นไส้ อาเจียน ผมร่วง 2.00-5.00 เลือดออก มะเร็ง > 5.00 ตาย Chemistry in context p. 307

รังสีกับเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต - ระดับโมเลกุล ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) รังสีกับเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต - ระดับโมเลกุล ทำให้เกิดอนุมูลอิสระ ทำลายพันธะเคมี ทำให้โมเลกุลที่เกี่ยวกับ กระบวนการดำรงชีวิตเสียหาย (ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน)* * ถ้าถูกรังสี dose ต่ำ และเป็นครั้งคราว ร่างกายซ่อม DNA ได้เอง

ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) ประโยชน์ของรังสี 1.ทางการแพทย์ใช้ในการ วินิจฉัยโรค 2.ทางการเกษตรใช้กำจัดแมลงที่ เป็นศัตรูพืช 3. ทางอุตสาหกรรม วัดความ หนาของวัตถุ การสึกหรอของ เครื่องยนต์ 4. ทางการสืบสวน ด้วยการอาบ นิวตรอนในการวิเคราะห์ดิน 5. ทางธรณีวิทยา หาความ หนาแน่นของดิน ความชื้น 6. ทางการทหาร ผลิตระเบิด เรือดำน้ำ http://www.proactivecopd.com/patients-and-carers/defining-copd/diagnosing-copd/chest-x-ray/ http://www.davidicke.com/headlines/49699-ecoli-and-radiation-surprise-surprise/

3 เสียง Sound

ธรรมชาติและความดันของเสียง คลื่น เสียงเป็นรูปแบบหนึ่งของคลื่น เป็น การส่งผ่านพลังงาน (โดยไม่ส่งสสาร) จากต้นทาง ไปยัง ปลายทาง คลื่นเสียง ต่างจาก คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตรงที่คลื่นเสียง 1. ต้องมีตัวกลาง (medium) ในการส่งผ่าน 2. เป็นคลื่นตามยาว อนุภาคของตัวกลางขยับในทิศที่คลื่นเคลื่อนที่ http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/lw.cfm

ธรรมชาติและความดันของเสียง คลื่นความดัน Pressure wave การทำให้เกิดเสียง จึงต้องอาศัยการเคลื่อนที่เชิงกล บริเวณที่ความหนาแน่นสูง ความดันก็จะสูง (P=F/A) คลื่นความดัน อากาศ ประกอบด้วย อนุภาคแก๊สที่อยู่ห่างกันมาก ขณะที่เสียงผ่านอากาศ ทำให้เกิดการกระเพื่อม ทำให้อนุภาคของแก๊สในอากาศเคลื่อนที่กลับไปกลับมา ตามทิศทางของต้นกำเนิดเสียง อากาศจึงมีความหนาแน่นต่างกัน 2 บริเวณ เป็น รูปแบบ หรือ แพทเทิร์น ในทางวิชาการ คลื่นเสียง จึงเป็น longitudinal, mechanical wave

ธรรมชาติและความดันของเสียง Po เซ็นเซอร์ ส่วนขยาย (rarefaction) ส่วนอัด (compression) ความยาวคลื่น x = ความเร็ว ความถี่ จำนวนลูกคลื่นต่อวินาที (เฮิร์ทซ์, Hz)

คุณลักษณะของเสียง เสียงที่ได้ยิน อาจเหมือนหรือ ต่างกัน ความสูงต่ำของเสียง (pitch) คุณภาพของเสียง (quality) ความดังของเสียง (loudness) ความสูงต่ำของเสียง หรือ ระดับของเสียง http://www.templeilluminatus.com http://www.funny-dog.blogspot.com

คุณลักษณะของเสียง ระดับของเสียง หมายถึง ระดับความสูง ต่ำของเสียงสัมพันธ์กับ ความถี่และความยาว คลื่น เสียงที่มีความถี่สูงหรือความยาวคลื่นน้อย จะมี ระดับของเสียงสูง http://www.docstore.mik.ua http://www.cord.edu

คุณลักษณะของเสียง 20 kHz คลื่นเสียง (Audible range) คลื่นอัลตราโซนิค (Ultrasonic) หูมนุษย์ไม่ได้ยิน สัตว์บางประเภทได้ยิน 20 kHz คลื่นเสียง (Audible range) ช่วงความถี่ 20 Hz – 20 kHz หูมนุษย์รับฟังได้ยิน 20 Hz คลื่นอินฟราโซนิก (Infrasonic) ความถี่ต่ำกว่า 20 Hz หูมนุษย์รับฟังไม่ได้ยิน แต่รู้สึกได้ เช่น เสียงแผ่นดินไหว

คุณลักษณะของเสียง คุณภาพของเสียง หมายถึง คุณลักษณ์ของ เสียงที่เราได้ยิน ความสามารถที่แยก ลักษณะของเสียงได้ ขึ้นอยู่กับ การรวมกันของความถี่ของเสียง ที่มีความถี่แตกต่างกัน http://www.ehow.com

คุณลักษณะของเสียง ความดังของเสียง หมายถึง ความรู้สึกได้ ยินของมนุษย์ว่า ดัง มาก หรือ ดังน้อย ความดัง ขึ้นอยู่กับ SPL (sound pressure level) ระยะเวลาที่ได้ยิน ความถี่คลื่นเสียง นักวิทยาศาสตร์เปรียบเทียบความดังของเสียง โดยคำนวณเป็นตัวเลข เรียกว่า เดซิเบล (decibel, dB) http://www.instantdisplay.co.uk http://www.scienceprojectideasforkids.com

คุณลักษณะของเสียง ความดัง : ความรู้สึก กราฟแสดง dB SPL ที่รู้สึกว่า ดังเท่ากันที่ความถี่ใดๆ จะเห็นว่า การได้ยินไวที่สุดที่ความถี่ 1-5 kHz

ความดัง : การวัด เครื่องมือวัดความดังเสียง คุณลักษณะของเสียง ความดัง : การวัด เครื่องมือวัดความดังเสียง ความเข้มเสียงที่วัดได้ 10 log = b เดซิเบล (เอ) ความเข้มเสียงมาตรฐาน sound pressure meter

คุณลักษณะของเสียง ความดัง : การวัด ความเข้มเสียงมาตรฐาน dBA ใช้กับเสียงที่ผ่านอากาศ และ แก๊ส เทียบกับความดันเสียง 20 ไมโครปาสคาล เป็นเสียงเบาที่สุดที่มนุษย์สามารถได้ยิน เทียบได้กับเสียงบินของยุงที่ห่างออกไป 3 เมตร dBA กรองเสียงก่อนวัดให้เหลือช่วงความถี่ 3 – 6 kHz

อันตรายจากเสียงดัง มลภาวะทางเสียง Noise Pollution เสียงที่อาจก่อให้เกิด อันตราย ต่อ สิ่งแวดล้อม* เช่น ภาวะปกติของสัตว์ (ป่า) สุขภาวะของคน (เมือง) หมาเห่า เสียงดนตรีดังกว่าปกติ เสียงยานยนต์ a sound may be considered noise pollution if it disturbs any natural process or causes human harm, even if the sound does not occur on a regular basis.(http://what-is-what.com/what_is/noise_pollution.html) The traditional definition of noise is “unwanted or disturbing sound” (http://www.epa.gov/air/noise.html) http://www.geogise.com/environmental-issues/noise-pollution.php รูป http://healthnhealthy.com/noise-pollution-effects.html เสียงเครื่องปรับอากาศ เสียงจากโรงงาน เสียงจากการก่อสร้าง

อันตรายจากเสียงดัง มลภาวะทางเสียง : ผลต่อสุขภาพ dB มลภาวะทางเสียง เสียงพีก หูตึง (ผู้ใหญ่) 140 ปวดหู 135 เสียงพีก หูตึง (เด็ก) : ผลต่อสุขภาพ 120 องค์การอนามัยโลกกำหนดว่า เสียงที่เป็นอันตราย หมายถึง เสียงที่ดังเกิน 85 เดซิเบล ที่ทุกความถี่ เสียงดังต่อเนื่อง 1 ชั่วโมง หูตึง 85 เสียงดังต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง หูตึง 70 รำคาญ (เสียงนอกบ้าน) 55 135 dB ปวดหู (all frequencies) (http://www.nonoise.org/library/handbook/handbook.htm) http://www.medscape.com/viewarticle/554566_3 35 นอนไม่หลับ 30

อันตรายจากเสียงดัง การป้องกันและลดความดังของเสียง กฎหมาย พึ่งตัวเอง ควบคุมที่แหล่งกำเนิดของเสียง การควบคุมที่ทางผ่านของเสียง การควบคุมการรับเสียงที่ผู้ฟัง พึ่งตัวเอง EAR CARBOFLEX (NRR= 20 db) EAR foam plugs (NRR = 29 db) Moldex PURAFIT foam plugs (NRR=30 db)

คุณลักษณะของเสียงดนตรี พิทช์ (ระดับเสียง) ความรู้สึก ว่า เสียงต่ำ หรือ สูง สัมพันธ์กับ ความถี่ ไม่เกี่ยวกับ แอมปลิจูด Pitch ความรู้สึกของผู้ฟัง ที่สามารถแยกแยะได้ว่า เสียงนั้น มาจากเครื่องดนตรีชนิดใด (ถึงแม้จะเล่นโน้ตตัวเดียวกัน ความดังเท่ากัน พิทช์เท่ากัน) สีสันของเสียง Tone color Pitch, loudness, tone color เป็นนามธรรม การจะทำให้เป็นรูปธรรมได้ต้องมีการวัดด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ (แอมปลิจูด ความถี่...) ความดัง ความรู้สึก ว่า เสียงดัง หรือ ค่อย Loudness สัมพันธ์กับ แอมปลิจูด ไม่ใช่ ความถี่

คุณลักษณะของเสียงดนตรี พิทช์ (ระดับเสียง) Pitch ในทางดนตรี จะใช้ ตัวโน๊ต ซึ่งเป็นตัวอักษรละตินเจ็ดตัวแรก จาก A ถึง G เป็นตัวแทนระดับเสียง ความถี่เสียงดนตรีจึงถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ เรียกว่า ออกเตป (octaves)

เสียงสะท้อนและเสียงก้อง เสียง เป็น คลื่น คลื่นเสียง มากกว่า 1 ขบวน จะเกิดการแทรกสอด (interference) เมื่อเสียงเดินทางไปพบรอยต่อของตัวกลาง ทะลุผ่าน หักเห ร้องเพลงในห้องน้ำ ผนังห่างไม่เกิน 17 เมตร เป็น reverb http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/er.cfm Refraction of sound wave (http://www.ndt-ed.org/EducationResources/HighSchool/Sound/refraction.htm) และ http://www.kettering.edu/physics/drussell/Demos/refract/refract.html สะท้อนมาถึงในเวลามากกว่า 0.1 วินาที ถูกดูดซับ เอคโค สะท้อนกลับ สะท้อนมาถึง ในเวลา 0.1 วินาที รีเวิร์บ

ระบบลำโพง ส่วนประกอบของระบบลำโพง ตู้ลำโพง ดอกลำโพง ครอสโอเวอร์ (พาสซิฟ) ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ  และ ตัวเก็บประจุ

ระบบลำโพง สับวูฟเฟอร์ เสียงที่หูมนุษย์รับฟังไม่ได้ยิน subwoofer สับวูฟเฟอร์ เสียงที่หูมนุษย์รับฟังไม่ได้ยิน แต่รู้สึกได้ เช่น เสียงแผ่นดินไหว http://www.lcdtvthailand.com

ระบบลำโพง ลำโพงแบบฮอร์น Horn ลำโพงฮอร์น (Horn Speaker) ระบบเสียงตามสาย งานประกาศ เรามีให้หลากเลือกหลายชนิด ใช้กับ ระบบเสียงตามสาย ระบบเสียงประกาศ ระบบกระจายเสียง ในหมวดนี้ จะเน้น ลำโพง ที่เป็น ลำโพงฮอน ปากฮอร์น ยูนิตฮอร์น ลำโพงฮอร์น พร้อมยูนิต ลำโพงฮอน งานระบบ เครื่องเสียง หลายๆ แบบต่างๆ กันไป ไม่ว่าจะเป็นรุ่นที่มี แมทชิ่ง 100V line ระบบประกาศ

ระบบลำโพง ทำไมไม่ใช้ลำโพงฮอร์นในการแสดงคอนเสิร์ต ? ความถี่สูง เข้าลำโพงแบบทวีทเตอร์ (เสียงแหลม) ความถี่สูง ความยาวคลื่นสั้น หากมีสิ่งกีดขวางจะทำให้ถูกบดบังและเกิดการสะท้อนได้ง่าย ส่งผลให้เกิดไมค์หวีด ความถี่ต่ำ เข้าลำโพงแบบวูฟเฟอร์ (เสียงทุ้ม) ต้องใช้ขนาดใหญ่และจำนวนมาก เนื่องมาจากการตอบสนองความถี่ต่ำของหูคน 

บทส่งท้าย การเลือกซื้อ เครื่องเสียงบ้าน Home System เลือกเพลงที่ได้ยินบ่อยที่สุด (ชอบที่สุด) ไปลองฟัง ใช้เครื่องมือวัดการตอบสนองความถี่ ว่า ครบถ้วน ลักษณะของอิมเมจซาวด์สเตทที่ดี ควรศึกษาหลายๆ ยี่ห้อ ไม่ใช่เลือกตามกระแส 1. ความบริสุทธิ์ของน้ำเสียงที่ปราศจากสีสัน คำว่าสีสันหรือคัลเลอร์ (COLOR) นับเป็นคำอธิบายที่เห็นภาพได้ง่ายมาก แต่ในเวลาฟังเสียงจริง ๆ นั้นยากยิ่งที่จะเอาบรรทัดฐานตรงไหนมาเป็นหลักว่าลำโพงคู่ใดมีน้ำเสียงที่บริสุทธิ์ ก็คงจะต้องให้ท่านผู้อ่านย้อนกลับไปยังบทความตอนแรกที่เราพูดกันถึงดนตรีจริง ที่เรามีโอกาสได้ฟังนั่นคือเรฟเฟอร์เร็นที่ดีที่สุด ดีกว่าการที่จะไปเปรียบเทียบโดยใช้เครื่องเสียงหรือลำโพงแต่ละยี่ห้อ-รุ่นไปเรื่อย ๆ เราไม่มีวันรู้ว่าลำโพงคู่ไหนดีที่สุด 2. การตอบสนองความถี่ที่ครบถ้วนแม้ว่าลำโพงทั่ว ๆ ไปที่ไม่ใช่ลำโพงไฮเอ็นต์ ไม่สามารถตอบสนองความถี่ได้ครบตลอดย่าน (20-20,000 HZ) ลำโพงที่ให้การตอบสนองความถี่ครบถ้วนขนาดนี้ราคาเกินสองแสนบาทต่อคู่แทบทั้งสิ้น แต่เราก็ยังสามารถค้นคว้าหาลำโพงที่ดี ตอบสนองความถี่ได้ค่อนข้างถูกต้อง คือให้เสียงดนตรีได้ครบถ้วน แม้ว่าผลการตอบสนองความถี่จะอยู่ในช่วง 50-20,000 เฮิรตซ์ก็ตาม อย่าลืมนะครับว่า มีเครื่องดนตรีเพียงชิ้นเดียวเท่านั้นในดนตรีคลาสสิก ที่สามารถตอบสนองความถี่ได้ 20-20,000 เฮิรตซ์ (ออร์แกนท่อ) 3. ระบบโครงสร้างที่ดีลำโพงจะต้องมีตู้แข็งแกร่งปราศจากอาการกระพือของความถี่ต่ำ ที่มักจะทำให้ตู้เคลื่อนตัวจากจุดที่ตั้งได้ในขณะที่เปิดฟังเพลง การสั่นกระพือเพียงเล็กน้อย จะทำให้เสียคุณภาพเสียงอย่างมหาศาล แต่ไม่ได้หมายความว่าลำโพงจะถึงขนาดเคลื่อนตัวเลื่อนไถลไปมาแต่อย่างใด เพียงแค่ตัวตู้สั่นกระพือเล็กน้อยจากความถี่ต่ำ ก็นับว่าลำโพงคู่นั้นไร้คุณภาพแล้ว 4. การแยกแยะเสียงดนตรีได้อย่างชัดเจน หมายถึงความสามารถในการแยกแยะชิ้นดนตรีได้ละเอียด ฟังแล้วสามารถจับได้ว่าเป็นเสียงไวโอลีน, วิโอลา, เชลโล, เปียโน ไม่ใช่จะเอากันแค่ดังตะเบงเซ็งแซ่อย่างเดียว หรือเสียงเครื่องดนตรีรวมกันเป็นกระจุก ถ้าได้ฟังเสียงแบบนี้ กรุณาเดินหนีไปให้ห่างเลย แสดงว่าลำโพงคู่นั้นมีความเป็นไฮฟิเดลิตี้ต่ำมาก ๆ 5. ลักษณะของอิมเมจซาวด์สเตทที่ดีคำศัพท์ที่นักเล่นเครื่องเสียงระดับออดิโอไฟล์จะต้องรู้จักกันดีก็คือสองคำนี้ IMAGE หมายถึงการแสดงให้เห็น (หรือได้ยิน) ว่านักดนตรีมีจุดตำแหน่งอยู่ตรงไหนบนเวที และ SOUND STAGE ก็คือลักษณะความกว้างลึกของเวทีที่มีการแสดงดนตรีว่าลำโพงทำได้ใกล้เคียงเพียงไร อย่าไปตั้งความหวังให้สูง ถึงขนาดว่ามันจะให้เสียงได้เหมือนเวทีดนตรีจริง เอาแค่ย่อส่วนมาให้ได้ใกล้เคียงก็นับว่ายอดแล้ว 6. ชื่อ-ยี่ห้อลำโพง ปราศจากความหมาย! เป็นเช่นนั้นจริง ๆ เพราะถ้าหากเสียงของลำโพงไม่ถูกหูคุณแล้ว ต่อให้เห็นยี่ห้อที่โด่งดังทะลุฟ้า ก็หาได้มีประโยชน์อันใดไม่ ดังนั้นจงเชื่อหูของคุณเองมากกว่าเชื่อตา ความหลงละเมอเพ้อพก ไปในอินเมจของยี่ห้อนั้นจะทำให้คุณซื้อลำโพงพลาดมากลำโพงยี่ห้อดัง ๆ อาจจะมีข้อดีอยู่ประการหนึ่งคือ เขาคงไม่เสี่ยงผลิตลำโพงเสียงเลวมาให้คุณได้ซื้อไปใช้แน่ ๆ แต่ ดี นั้น จะซักแค่ไหนต้องพยายามพิจารณาเลือกสรรจาก รสนิยม ความชอบสไตล์เพลงส่วนตัวของคุณเอง โดยอย่าไปคำนึงเพียงแค่ชื่อลำโพง

การทดสอบความเข้าใจ ส่งในคาบถัดไป ในห้องเรียนเท่านั้น คำเตือน ให้นิสิตทำแบบทดสอบความเข้าใจ ส่งในคาบถัดไป ในห้องเรียนเท่านั้น ห้ามส่งในห้องพักอาจารย์ คำเตือน นิสิตต้องเขียนในใบกิจกรรมให้ชัดเจน รหัสวิชา 0033002 ชื่อวิชา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในสังคมโลกาภิวัตน์ เลขที่นั่ง เช่น 15-5

กิจกรรมกลุ่ม บทความ จากภาพยนตร์/วีดีทัศน์ ให้นิสิตอ่านบทความตามที่ผู้สอนมอบหมาย 1. ย่อบทความ 2. ตอบคำถามท้ายบทความ จากภาพยนตร์/วีดีทัศน์ 1. นักดนตรีผู้หญิง Sarah Chang แสดงความสามารถใน เครื่องดนตรีประเภทใด และเป็นการแสดงดนตรีประเภทใด 2. ในการจัดแสดงดนตรี นิสิตคิดว่าต้องมีองค์ประกอบสำคัญใดบ้าง การแสดงถึงจะออกมาสมบูรณ์ที่สุด