WAVE อ.จักรพันธ์ จอมแสนปิง (NoTe) รร. สตรีสมุทรปราการ

WAVE Mechanical Wave Electromagnetic Wave คลื่นเมื่อจำแนกตามความจำเป็นของการใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ Mechanical Wave WAVE Electromagnetic Wave

คลื่น แบ่งตามลักษณะการแผ่ได้ 2 ชนิด 2. คลื่นตามยาว Longitudinal Wave 1. คลื่นตามขวาง Transverse Wave

คลื่นเมื่อจำแนกตามความต่อเนื่องของแหล่งกำเนิด 1. คลื่นดล Pulse Wave 2. คลื่นต่อเนื่อง Continuous Wave

การเกิดคลื่นบนเส้นเชือก

ส่วนประกอบของคลื่น

เฟส (Phase) คือวิธีการในการบอกตำแหน่งของการเคลื่อนที่แบบคลื่น

Wave Front

Wave Front

สมบัติของคลื่น มี 4 ประการ 1. การสะท้อน (Reflection) 2. การหักเห (Refraction) 3. การแทรกสอด (Interferance) 4. การเลี้ยวเบน (Diffraction) สมบัติร่วมของคลื่นและอนุภาค สมบัติเฉพาะของคลื่น

1. การสะท้อน (Reflection) กฏของการสะท้อน 1.มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน 2.ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อนและเส้นแนวฉากอยู่ในระนาบเดียวกัน

1. การสะท้อน (Reflection) กรณีปลายตรึงแน่น จะสะท้อนออกมาเฟสเปลี่ยน 180 องศา กรณีปลายอิสระ จะสะท้อนออกมาโดยเฟสคงเดิม

ลองหาค่ามุมสุดท้ายดูว่ามีค่ากี่องศาครับ?

2. การหักเห (Refraction)

2. การหักเห (Refraction)

2. การหักเห (Refraction)

Ex. คลื่นน้ำเคลื่อนที่จากน้ำตื้นเข้าสู่น้ำลึก โดยทิศทางของมุมของทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงจาก 37 องศาไปเป็น 53 องศา ให้ความยาวคลื่นในตื้นเท่ากับ 5 cm จงหาอัตราเร็วคลื่นในน้ำลึก ถ้าความถี่ของคลื่นมีค่า 20 Hz

การสะท้อนกลับหมด (Total Reflection) คือไม่เกิดการหักเหเลย แต่เกิดการสะท้อนกลับหมด ในการคิด ให้หาค่ามุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักมีค่า 90 องศา โดยมุมตกกระทบนี้ เราจะเรียก ว่า มุมวิกฤต (Critical Angle) ถ้าหากเรากางมุมมากกว่ามุมวิกฤต ก็จะเกิดการสะท้อนกลับหมด เกิดเมื่อคลื่นเคลื่อนที่จาก ตัวกลางที่มีอัตราเร็วคลื่นน้อย ไปสู่ ตัวกลางที่มีอัตราเร็วคลื่นมาก

3. การแทรกสอด (Interferance)

3. การแทรกสอด (Interferance)

3. การแทรกสอด (Interferance)

3. การแทรกสอด (Interferance)

3. การแทรกสอด (Interferance)

Ex. แหล่งกำเนิดอาพันธ์ 2 แหล่งวางห่างกัน 8 cm ให้กำเนิดคลื่นที่มีเฟสตรงกัน ถ้าจุด A เป็นจุดๆหนุ่งที่เกิดการเสริมกันของคลื่น โดยจุด A อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดทั้งสองเป็นระยะ 10 และ 14 cm ตามลำดับถ้า ความยาวคลื่นน้ำมีค่า 2 cm จงหา ก. A อยู่บนแถบสว่างลำดับที่เท่าไร ข. A กางออกจากเส้นแนวกลางเป็นมุมกี่องศา

Standing wave

Standing wave

Ex. ดีดเส้นเชือกที่ปลายทั้งสองถูกตรึงแน่น ทำให้เกิด คลื่นนิ่ง จำนวน 6 Loops ถ้าเชือกยาว 120 cm จงหาความยาวคลื่นในเส้นเชือก

4. การเลี้ยวเบน (Diffraction) 4.1 เมื่อเจอสิ่งกีดขวาง

4. การเลี้ยวเบน (Diffraction) 4.2 เมื่อผ่านช่องเดี่ยว

4. การเลี้ยวเบน (Diffraction) 4.3 เมื่อผ่านช่องเปิดคู่ คล้าย slit คู่

Summary เงื่อนไขการแทรกสอด และการเลี้ยวเบน 1. กรณี d < ; แนวไกลสุด n < 1 ดังนั้นไม่เกิดแนวบัพ 2. กรณี d = ; แนวไกลสุด n=1 แสดงว่าแนวบัพอันที่1 ทับสิ่งกีดขวางพอดี เราจึงมองไม่เห็นแนวบัพ 3. กรณี d > ; จะเกิด การแทรกสอดหลายแนว ทั้งสามพิจารณาจาก dsin = n เมื่อ = 90 องศา

Summary ใช้ในกรณี การแทรกสอด ใช้ในกรณี การเลี้ยวเบนผ่านช่องเปิดคู่ เมื่อ เฟสตรงกัน ใช้ในกรณี การเลี้ยวเบนผ่านช่องเปิดเดี่ยว เสริมกัน (ปฏิบัพ) 1. หักล้างกัน (บัพ) 2. ถ้าเฟสตรงข้ามกันให้สลับกันใช้สูตรที่1 กับ 2 **จำ เฟสตรงกัน A อยู่ตรงกลาง เฟสตรงข้ามกัน N อยู่ตรงกลาง

END