คล่ืน...คล นแม เหล กไฟฟ า (electromagnetic wave) คล นท...
TRANSCRIPT
2/21/2019
1
คลน
2/21/2019
2
คลน คอ ปรากฏการณจากการรบกวนแหลงกาเนด ทาใหมการแผกระจายพลงงานจากแหลงกาเนดไปพรอมกบการเคลอนทของคลน
2/21/2019
3
ประเภทของคลน
2/21/2019
4
ลกษณะการสนของอนภาคตวกลาง
คลนตามขวาง (Transverse wave) คอ คลนทมอนภาคตวกลางสนในแนวตงฉากกบการเคลอนทของคลน เชน คลนนา คลนแมเหลกไฟฟา คลนจากการสะบดปลายสปรง เปนตน
คลนตามยาว (Longitudinal wave) คอ คลนทมอนภาคตวกลางสนอยในแนวเดยวกบการเคลอนทของคลน เชน คลนเสยง คลนทเกดจากการอดสปรงเขา-ออก เปนตน
2/21/2019
5
2/21/2019
6
การอาศยตวกลางในการเคลอนทเปนเกณฑ
คลนกล (Mechanical wave)คลนทอาศยตวกลางในการเคลอนท โดยตวกลางทาหนาทสงผานพลงงาน เชน คลนเสยง คลนในขดลวดสปรง คลนนาในทะเล เปนตน
คลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic wave)
คลนทไมอาศยตวกลางในการเคลอนท เชน คลนแสง คลนวทย คลนไมโครเวฟ รงสอลตราไวโอเลต รงสเอกซเปนตน
2/21/2019
7
2/21/2019
8
คลนชนดท 2คลนชนดท 1
2/21/2019
9
ชวงเวลาทใชในการเกดคลน
คลนดล (pulse wave) คอ คลนทเกดในเวลาชวงสนๆ ในกรอบทกาลงพจารณา เชน คลนทเกดจากกอนหนตกนา คลนทเกดจากการสะบดเชอกเพยงครงเดยว เปนตน
คลนตอเนอง (continuous wave) คอ คลนทเกดขนและแผพลงงานออกไปอยางสมาเสมอตลอดเวลาในกรอบทกาลงพจารณา เชน คลนนาในทะเล เปนตน
คลนชนดท 2คลนชนดท 1
2/21/2019
10
องคประกอบของคลนตามขวาง
เปนตาแหนงทมการกระจดเปนศนย ถอวาเปนแนวสมดล (Equilibrium) ของคลน
19
แนวสมดล (Equilibrium) คอ ระดบปกตของตวกลางเมอยงไมถกรบกวน
องคประกอบของคลนตามขวาง
20
2/21/2019
11
21
สนคลน ; Crestสนคลน ; Crest สนคลน ; Crest สนคลน ; Crest
ทองคลน ; Troughทองคลน ; Trough ทองคลน ; Troughสนคลน (Crest) คอ ตาแหนงทสงทสดของคลน หรอเปนตาแหนงทมการกระจดสงสดในทางบวก เมอวดจากแนวสมดล
ทองคลน (Trough) คอ ตาแหนงทตาทสดของคลน หรอเปนตาแหนงทมการกระจดสงสดในทางลบ เมอวดจากแนวสมดล
องคประกอบของคลนตามขวาง
22
นกเรยนสามารถวดการกระจดสงสดของคลนไดอยางไรการกระจดทมากทสดของคลนเรยกวา Amplitude
แอมพลจด (Amplitude ; A) คอ การกระจดสงสดของคลน เมอวดจากแนวสมดล เปนไดทงคาบวกและคาลบ (เมตร)
เมอวดจากสมดลไปยงทองคลนจะมคาเปนลบ
เมอวดจากสมดลไปยงสนคลนจะมคาเปนบวกเมอวดจากสมดลไปยงสนคลนจะมคาเปนบวก
2/21/2019
12
23
ระยะตามแนวสมดลทคลนเคลอนทครบ 1 รอบ เรยกวา...
ความยาวคลน (wavelength ; ) คอ ระยะของคลนทเคลอนทครบ 1 รอบ เมอวดตามแนวสมดล มหนวยเปนเมตร วธการวดความยาวคลนสามารถวดไดหลายวธ โดยวธการวดทสะดวก มดงน
อตราเรว
2/21/2019
13
25
ลกษณะการรวมกนของคลน
2/21/2019
14
สมบตของคลน
1. การสะทอน2. การหกเห3. การแทรกสอด4. การเลยวเบน
2/21/2019
15
วธการสงเกตองคประกอบคลน
2/21/2019
16
องคประกอบของคลนตามขวาง
32
2/21/2019
17
หนาคลน (Wave front) คอ เสนทลากเชอมตาแหนงทมเฟสตรงกนบนคลนลกเดยวกน
รงสคลน (Ray) คอ สญลกษณทใชแสดงทศการเคลอนทของคลน ซงมทศตงฉากกบหนาคลน
2/21/2019
18
การสะทอน
2/21/2019
19
การสะทอนคลนในเสนเชอก
ปลายตรงแนน
ปลายอสระ
2/21/2019
20
• มมตกกระทบ เทากบมมสะทอน
• ทศทางของคลนตกกระทบ เสนแนวฉาก และทศทางคลนสะทอน อยในระนาบเดยวกน
กฎการสะทอน
การสะทอนคลนนา
2/21/2019
21
1
แนวผวสะทอน
เสนปกต
2
รงสคลนสะทอน
รงสคลนตกกระทบ12
2/21/2019
22
การหกเห
2/21/2019
23
การหกเหคลนในเสนเชอกคลนในเสนเชอก
2/21/2019
24
การหกเหของคลนนา
2/21/2019
25
2/21/2019
26
รอยตอระหวางตวกลาง
นาลกนาตน
1
2
2/21/2019
27
รอยตอระหวางตวกลาง
นาลกนาตน
2
1
2/21/2019
28
2/21/2019
29
มมวกฤต( ) คอ มมตกกระทบททาใหมมหกเหเปน 90 องศา
การสะทอนกลบหมด คอ การหกเหทมมตกกระทบโตกวามมวกฤต ทาใหคลนเคลอนทกลบในตวกลางเดมและเปนไปตามกฎการสะทอน
2/21/2019
30
การแทรกสอดของคลนการแทรกสอดของคลน
2/21/2019
31
Interference
1A
1A
0A
Interference
2N
2N
1N
1N
2/21/2019
32
การเลยวเบนของคลนการเลยวเบนของคลน
ชองแคบเดยว
2/21/2019
33
หลกของฮอยเกนส (Huygens’ principle)
กลาววา แตละจดบนหนาคลน ถอไดวาเปนแหลงกาเนดคลนวงกลมคลนใหม ซงสงคลนออกไปดวยอตราเรวเทากบอตราเรวของคลนเดม
2/21/2019
34
ชองแคบเดยว
2/21/2019
35
2/21/2019
36
2/21/2019
37
2/21/2019
38
คลนเสยงทสามารถไดยน (audible waves)จะมความถโดยประมาณ 20 Hz ถง 20 kHz
คลนเสยงความถตา หรอคลนใตเสยง (infrasonic waves หรอ infrasound)
จะมความถตากวา 20 Hz เชน คลนเสยงจากกระแสลมและแผนดนไหว
ประโยชน ชางใชคลนใตเสยงในการสอสารไดเปนระยะ
ทางไกลๆ ซงสามารถใชหลบหลกภยธรรมชาตไดคนจะรบรไดโดยรสกเหมอนถกผลก หรอ
รสกสนสะเทอน
2/21/2019
39
คลนเสยงความถสง หรอคลนเหนอเสยง (ultrasonic waves หรอ ultrasound)
จะมความถสงกวา 20 kHz พบไดในสตวบางชนด เชน คางคาว ปลาโลมา
ประโยชน การใชเสยงความถสงหาตาแหนงของวตถ
ตางๆ (echolocation)
2/21/2019
40
2/21/2019
41
2/21/2019
42
การสมผสร ลกษณะทางกายภาพของเสยง
ความดง (loudness) ความเขมเสยง (intensity of sound)
ระดบเสยง (pitch) ความถ (frequency)
คณภาพของเสยง (quality ofsound) หรอ นาเสยง (timbre)
รปคลน (waveform)
ความเขมเสยง (I) คอ พลงงานทถกสงผานในหนงหนวยเวลา ตอหนงหนวยพนททพลงงานตงฉาก
2/21/2019
43
=
ระดบความเขมเสยง ()
ขดเรมของการไดยน (threshold of hearing)ระดบความเขมเสยง 0 dB ซงกาหนดจาก การเรม
ไดยนเสยงทมคาความถ 1000 Hz ซงมคาความเขมเสยง 10-12 w/m2
ขดเรมของการเจบปวด (threshold of pain)ระดบความเขมเสยง 120 dB ซงกาหนดจาก การ
เรมไดยนเสยงทมคาความถ 1000 Hz ซงมคาความเขมเสยง 1 w/m2
2/21/2019
44
การไดยนเสยงของมนษยขนอยกบความถ
2/21/2019
45
2/21/2019
46
fb = /f1 – f2/
2/21/2019
47
การสะทอน (reflection)
เสยงกอง
เสยงสะทอนทกลบมายงผฟงดวยเวลาทตากวา 0.1 วนาท
2/21/2019
48
การหกเห (refraction)
เกดจากคลนเสยงเคลอนทผานตวกลางทตางชนดกนหรอตวกลางเดยวกนแตมอณหภมตางกน แลวทาใหอตราเรวเปลยนไป แตความถคงเดม
2/21/2019
49
2/21/2019
50
การแทรกสอดของเสยง (refraction)
การทคลนเสยงสองขบวนรวมกนทาใหเกด
บรเวณเสยงดง เบาสลบกน
2/21/2019
51
การเลยวเบนของเสยง
ก. คลนแสง ข. คลนเสยง ค.คลนผวนาคาตอบทถกตองคอ1. ทง ก ข และ ค 2. ขอ ข และขอ ค3. ขอ ก เทานน 4. ผดทกขอ
1. คลนใดตอไปน เปนคลนทตองอาศยตวกลางในการเคลอนท
2/21/2019
52
2. ขอใดตอไปนถกตองเกยวกบคลนตามยาว
1. เปนคลนทอนภาคของตวกลางมการสนในแนวเดยวกบการเคลอนทของคลน
2. เปนคลนทเคลอนทไปแนวยาวของตวกลาง3. เปนคลนทไมตองอาศยตวกลางในการเคลอนท4. เปนคลนทอนภาคของตวกลางมการสนไดหลายแนว
3. คลนกลตามยาวและคลนกลตามขวางนยามขนโดยดจากปจจยใดเปนหลก
1. ทศการเคลอนทของคลน 2. ทศการสนของอนภาคตวกลาง 3. ประเภทของแหลงกาเนด 4. ความยาวคลน
2/21/2019
53
4. คลนขบวนหนงมความถ 10 เฮรตซ มวลของเชอกทจด ใด ๆ จะสนไดกรอบในเวลา 1 นาท
1. 10 รอบ 2. 100 รอบ3. 600 รอบ 4. 0.17 รอบ
5. ทาใหเกดคลนบนเสนเชอกทปลายทงสองดานถกขงตง พบวามความถและความยาวคลนคาหนง ถาทาใหความถในการสนเพมขนเปน 2 เทาของความถเดม ขอใดถกตอง
2/21/2019
54
1.ความยาวคลนบนเสนเชอกลดลงเหลอครงหนง เนองจาก คลนเคลอนทในตวกลางเดม2. ความยาวคลนบนเสนเชอกเพมขนเปน 2 เทา เนองจาก ปรมาณทงสองแปรผนตามกน3. ความยาวคลนบนเสนเชอกเทาเดม เนองจากคลนเกดบน ตวกลางเดม4. ความยาวคลนบนเสนเชอกเทาเดมแตอตราเรวของคลน เพมเปนสองเทาตามสมการ
6. ลกบอลลกหนงตกลงนาและสนขนลงหลายรอบทาใหเกดคลนผวนาแผออกไปเปนรปวงกลม เมอผานไป 10 วนาทคลนนาแผออกไปไดรศมสงสดประมาณ 20 เมตร โดยมระยะระหวางสนคลนทตดกนเทากบ 2 เมตร จากขอมลดงกลาว ลกบอลสนขนลงดวยความถประมาณเทาใด
1. 0.5 Hz 2. 1.0 Hz3. 2.0 Hz 4. 4.0 Hz
2/21/2019
55
7. เมอคลนเดนทางจากนาลกสนาตน ขอใดตอไปนถก
1. อตราเรวคลนในนาลกนอยกวาอตราเรวคลนในนาตน2. ความยาวคลนในนาลกมากกวาความยาวคลนในนาตน3. ความถคลนในนาลกมากกวาความถคลนในนาตน4. ความถคลนในนาลกมากกวาความถคลนในนาตน
8. เมอคลนทจะตวกลางทหนงไปตวกลางทสอง โดยอตราเรวของคลนลดลง ถามวาสาหรบคลนในตวกลางทสอง ขอความถกตอง
1. ความถเพมขน 2. ความถลดลง3. ความยาวคลนมากขน 4. ความยาวคลนนอยลง
2/21/2019
56
9. คลนเคลอนทจากตวกลางหนงไปยงอกตวกลางหนง ปรมาณใดตอไปนไมเปลยนแปลง
1. ความถ 2. ความยาวคลน3. อตราเรว 4. ทศทางการเคลอนทของคลน
10. ถากระทมนาเปนจงหวะ ลกปงปองทลอยอยหางออกไปจะเคลอนทอยางไร
1. ลกปงปองเคลอนทหางออกไปมากขน2. ลกปงปองเคลอนทเขามาหา3. ลกปงปองเคลอนท – ขนลงอยทตาแหนงเดม4. ลกปงปองเคลอนทไปดานขาง
2/21/2019
57
11. ในการทดลองเพอสงเกตผลของสงกดขวาง เมอคลนเคลอนทผาน เปนการศกษาสมบตตามขอใดของคลน
1. การหกเห 2. การเลยวเบน3. การสะทอน 4. การแทรกสอด
12. ชาวประมงสงคลนไปยงฝงปลา พบวาชวงเวลาทคลนออกไปจากเครองสงจนกลบมาถงเครองเปน 1.0 วนาทพอด จงหาวาปลาอยหางจากเรอเทาใด (กาหนดใหความเรวของคลนในนาเปน 1,540 เมตรตอวนาท
1. 333 m 2. 350 m3. 770 m 4. 930 m