วัดระดับเสียง

เครื่องวัดนี้ใช้สำหรับวัดระดับความเข้มเสียงในสภาพแวดล้อมทั่ว ๆ ไป เช่น ในห้องทำงาน ห้องเรียน ท้องถนน ฯลฯ โดยวัดได้ระหว่าง 40-120 dB


รูปเครื่องวัดระดับเสียง

ส่วนประกอบของเครื่องวัดระดับเสียง มีดังนี้

1. ไมโครโฟน

2. จอแสดงผล

3. สวิตช์เลือกการถ่วงน้ำหนัก

4. สวิตช์เลือกการตอบสนอง

5. สวิตช์ปิด-เปิด

6. สวิตช์เลือกช่วงการวัด

วิธีใช้
1. หมุนสวิตช์เลือกช่วงการวัดไปที่ 100 dB
2. บิดสวิตช์หมายเลข 3 ไปที่ A
3. บิดสวิตช์หมายเลข 4,5 ไปที่ SLOW หรือ FAST (ที่ตำแหน่ง SLOW ความไวในการแสดงค่าเมื่อเครื่องวัดได้รับสัญญาณเสียง t = 1 s ส่วนที่ตำแหน่ง FAST t = 0.125 s)
4. บิดสวิตช์เลือกช่วงการวัดหมายเลข 6 ในทิศทวนเข็มนาฬิกาจาก 100 dB จนกระทั่งอ่านได้ค่าสูงสุด ค่าที่อ่านได้ประกอบด้วย ค่าที่ตั้งไว้ที่สวิตช์เลือกช่วงการวัด ซึ่งอาจเป็น 100, 90,…, 50 dB บวกกับค่าที่อ่านได้จากเข็มชี้ ตัวอย่างเช่น
ค่าที่ตั้งไว้ที่สวิตช์เลือกช่วงการวัด
90
100
70
50
+ ค่าที่อ่านได้จากหน้าปัด
-3
8
-5
2
= ค่าที่อ่านได้
87 dB(A)
108 dB(A)
65 dB(A)
52 dB(A)
5. เมื่อใช้เสร็จแล้ว ให้บิดสวิตช์หมายเลข 4,5 มาที่ OFF ถ้าไม่ใช้เป็นเวลานานให้นำแบตเตอรี่ออกด้วย

การหาระดับความเข้มเสียงในทางปฏิบัติ
การรวมระดับความเข้มเสียง
เมื่อมีแหล่งกำเนิดเสียง 2 แหล่ง ถ้าเปิดให้แหล่งกำเนิดเสียงทั้ง 2 แหล่งทำงานพร้อมกัน ระดับความเข้มเสียงรวมจะเป็นเท่าไร ในการหาระดับความเข้มเสียงรวม เราไม่สามารถจะนำค่าระดับความเข้มเสียงมาบวกกันได้โดยตรง วิธีการรวมระดับความเข้มเสียงอาจทำได้โดยอาศัยการคำนวณ (ดูหนังสือเรียนฟิสิกส์ 3 ว 027 หน้า 90-91) แต่ในที่นี้เป็นการหาระดับความเข้มเสียงรวมของเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียง 2 แหล่ง โดยอาศัยกราฟ ดังนี้


1. วัดระดับความเข้มเสียงของแหล่งกำเนิดเสียงที่ 1 และ 2 สมมติเป็น L1 และ L2
2. หาผลต่างระดับความเข้มเสียงของแหล่งกำเนิดเสียงทั้งสอง คือ (L2-L1)
3. ดูค่าผลต่าง (L2-L1) ที่แกน x แล้วลากเส้นตั้งฉากไปตัดกับเส้นกราฟ ที่จุดตัดให้ลากเส้นขนานกับแกน x จนไปตัดกับแกน y ซึ่งจะได้ค่า L ที่จะนำมาปรับแก้
4. นำค่า L ที่ได้นี้ไปรวมกับระดับความเข้มเสียงของแหล่งกำเนิดเสียงที่มีค่าสูง ผลที่ได้เป็นระดับความเข้มเสียงรวมจากแหล่งกำเนิดเสียงทั้งสอง เมื่อเปิดทำงานพร้อมกัน
ตัวอย่าง
1. ระดับความเข้มเสียงของแหล่งกำเนิดเสียงที่ 1 L1 = 85 dB
ระดับความเข้มเสียงของแหล่งกำเนิดเสียงที่ 2 L2 = 82 dB
2. ผลต่างระดับความเข้มเสียง (L2 - L1) = 3 dB
3. ค่าที่ต้องการนำมาบวกเพิ่ม (จากกราฟ) L = 1.7 dB
4. ผลรวมของระดับความเข้มเสียง = 85 dB + 1.7 dB = 86.7 dB

เสียง

เสียงเกิดจากการ สั่นสะเทือนของวัตถุ เสียงที่ผ่านเข้าไปในหูคนเราทุกวันไม่ว่าจะเป็นเสียงการจราจรบนท้องถนน เสียงเด็กร้อง หัวเราะ เสียงสุนัขเห่า เสียงฝน ฯลฯ ก็จัดว่าเป็นเสียงทั้งสิ้น มนุษย์เราใช้เสียงในการติดต่อสื่อสารโดยการพูด เสียงสามารถแสดงออกได้ทั้งการมีความสุข ความพอใจ หรือการไม่มีความสุขหรือไม่พอใจ และเป็นความโชคดีของมนุษย์ที่เราสามารถที่จะตั้งใจฟังเสียงอะไรได้โดยตรงกับ เสียงเฉพาะที่เราต้องการจะฟัง โดยหันความสนใจหรือปิดเสียงที่เราไม่สนใจที่จะฟังได้ อย่างเช่นในงานรื่นเริง งานพบปะสังสรรค์ เราสามารถพูดคุยกับคนที่อยู่ใกล้ ๆ ตัวเราและในขณะเดียวกันเราก็สามารถมุ่งจุดสนใจฟังไปที่อีกมุมหนึ่งของห้อง ได้ มีนักประพันธ์ชาวอเมริกัน ชื่อจอห์น เคจ (John Cage, เกิด1912) เขาต้องการแสดงให้เห็นถึงความหมายของเสียงในการประพันธ์เพลงของเขาชื่อ 4’33’’ ซึ่งให้มีนักดนตรีคนหนึ่งนั่งอยู่ที่เปียโนโดยไม่ทำอะไรเลยเป็นเวลา 4 นาที กับ 33 วินาที ความเงียบบังคับให้ผู้ฟังสนใจและตั้งใจฟังเสียงโดยตรงต่อเสียงที่พวกเขาจะ แสดงต่อไป ผู้ฟังตั้งใจฟังต่อเสียงที่จะมาเติมต่อที่ความเงียบ




คุณสมบัติของเสียงดนตรี
เสียงที่จะจัดว่าเป็นเสียงดนตรีได้นั้น ต้องประกอบด้วยคุณสมบัติพื้นฐานดังต่อไปนี้
1) ระดับเสียง (Pitch) คือ ระดับความสูง - ต่ำของเสียง ในการพูคคุยหรือการสนทนาของมนุษย์เราทุกครั้งเราจะพบว่ามีความแตกต่างของระดับเสียงได้ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาษาไทยเราแล้วยิ่งเห็นได้ชัดเจนเพราะเรามีการผันเสียงของวรรณยุกต์ ทำให้เกิดเสียงสูง – ต่ำ และทำให้ความหมายแตกต่างกันออกไปเช่น ปา ป่า ป้า เป็นต้น ถ้าหากการพูดคุยของมนุษย์เราไม่มีความแตกต่างของระดับเสียงสูง – ต่ำ การพูดคุยคงเป็นสิ่งที่น่าเบื่อมาก และคงไม่มีเสียงดนตรีอย่างที่เราได้ยินจนปัจจุบัน

ระดับเสียงขึ้นอยู่กับความถี่ (frequency) ของการสั่นสะเทือน เช่น ถ้าการสั่นสะเทือนยิ่งเร็วเสียงจะยิ่งสูง แต่ถ้าการสั่นสะเทือนยิ่งช้าเสียงก็จะยิ่งต่ำ ความถี่ของการสั่นสะเทือนปกติจะวัดเป็น รอบ / วินาที (cycles/second) ในเปียโนมีความถี่ของการสั่นสะเทือนเสียงที่สูงที่สุดอยู่ที่ 4,186 รอบ / วินาที และความถี่ที่ต่ำที่สุดคือ 27 รอบ / วินาที

โดยทั่วไปแล้ววัตถุที่สั่นสะเทือนยิ่งมีขนาดเล็กก็จะทำให้เกิดการสั่น สะเทือนเร็วขึ้น สิ่งที่ตามมาก็คือเสียงสูงขึ้น เช่น ถ้าเราดีดสายไวโอลิน (Violin) เปล่า ๆ จะพบว่าจะมีความถี่สูงหรือเสียงสูงกว่าเราดีดสายดับเบิลเบส (double bass)เปล่า ๆ ทั้งนี้เนื่องจากว่าสายของไวโอลินมีขนาดและความยาวน้อยกว่าดับเบิ้ลเบสนั้นเอง



2) ความดัง – ค่อย (Dynamics) ความดังและความค่อยในทางดนตรีเรียกว่า “Dynamic” เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในทางดนตรี มีความสัมพันธ์กับช่วงกว้างของคลื่นเสียง (Amplitude)ในการสั่นสะเทือนที่ทำให้เกิดเสียงนั้น ๆ ช่วงกว้างมากเสียงจะดัง และช่วงกว้างน้อยเสียงจะเบา เช่น ถ้าเราดีดสายกีตาร์แรงเท่าใดเสียงที่ออกมาก็จะดังในการตรงกันข้าม หากเราดีดสายกีตาร์เบาเสียงที่ออกมาก็จะเบา เป็นต้น




ในระหว่างที่นักดนตรีบรรเลงดนตรีในวงให้มีความดังมากแล้วค่อยลงหรือมีการ เปลี่ยนแปลงจำนวนชิ้นของเครื่องดนตรีที่เล่นให้น้อยลง ผลที่ตามมาก็คือมีการเปลี่ยนแปลงของความดัง-ค่อย (Dynamic) การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนี้เราสามารถทำให้เกิดได้โดยทันทีทันใดหรือให้เกิดที ละน้อยก็ได้ การทำให้เกิดเสียงที่เป็นลักษณะของความดัง-ค่อยของเสียงนี้มีผลทำให้เกิด ความตื่นเต้น (excitement) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีระดับเสียง (pitch) สูงขึ้น และถ้าหากเราค่อย ๆลดความดังของเสียงลงที่ละน้อย ๆ เสียงต่ำลงก็สามารถทำให้เกิดความรู้สึกสงบ (sense of calm) ได้เช่นกัน
ขณะที่นักดนตรีบรรเลงอยู่ในวงดนตรีอยู่นั้นเขาสามารถจะปฏิบัติเสียงของการ เล่นโน้ตตัวใดตัวหนึ่งให้เด่นขึ้นได้โดยวิธีการ “การเน้นเสียง” (dynamic accent) การเน้นเสียงนั้นเป็นการกระทำให้มีการเปลี่ยนแปลงความดัง – ค่อยของเพลงมีผลทำให้บทเพลงนั้น ๆ มีอารมณ์ของการแสดงออกเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ในการปฏิบัติการเน้นเสียงดังกล่าวนั้นปกติผู้ประพันธ์เพลงจะเขียนกำกับไว้ใน โน้ตเพลง แต่ก็มีบ่อยครั้งที่ไม่มีการเขียนกำกับไว้แต่จะปล่อยให้เป็นการแสดงออกโดย อารมณ์ความรู้สึก (feelings) ของนักดนตรีเอง ในการบันทึกโน้ตให้ผู้อื่นเล่นนั้นเป็นธรรมเนียมในดนตรีตะวันตกที่ผู้ ประพันธ์เพลงจะต้องเขียนเครื่องหมายและคำสั่งต่าง ๆ กำกับไว้ในโน้ตเพลงโดยใช้คำศัพท์ภาษาอิตาเลียน (Italian) โดยใช้คำย่อ เช่น
pianissimo (เปียนิสสิโม) pp เบามาก
piano (เปียโน) p เบา
mezzo piano (เมทโซเปียโน) mp เบาปานกลาง
mezzo forte (เมทโซฟอร์เต้) mf ดังปานกลาง
forte (ฟอร์เต้) f ดัง
fortissimo (ฟอร์ติสสิโม) ff ดังมาก
สำหรับช่วงใดของเพลงที่ต้องการให้มีความดัง – ค่อย มาก ๆ ผู้ประพันธ์เพลงมักใช้ fff หรือ ffff และ ppp หรือ pppp กำกับลงไปตรงตำแหน่งนั้น ๆ นอกจากนี้แล้วยังมีเครื่องหมายที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลงของเสียงโดยให้เสียงที่ปฏิบัตินั้นค่อย ๆ เกิดขึ้นทีละน้อยเช่น
Crescendo (เครเซนโด) แสดงการเพิ่มความดังของเสียงขึ้นทีละน้อย
Decrescendo (เดเครเซนโด) แสดงการลดความดังของเสียงขึ้นทีละน้อย หรือ Diminuendo (ดิมินูเอนโด)
เสียงของมนุษย์แยกได้ 2 ชนิด คือ เสียงพูดและเสียงร้องเพลง เสียงพูดนั้นโดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้ลมหายใจมาก แต่เสียงร้องเพลงจำเป็นต้องใช้ลมหายใจให้เพียงพอและถูกต้องจึงจะเปล่งเสียง ที่มีคุณภาพได้ เสียงพูด โดยปกติเสียงพูดของผู้ชายมีความถี่ประมาณ 145 ไซเคิลต่อวินาที เสียงพูดต่ำสุดของผู้ชายบางคนสามารถทำให้ต่ำที่สุดถึง 80 ไซเคิลต่อวินาที ส่วนเสียงพูดของผู้หญิงมีความถี่เฉลี่ยประมาณ 230 ไซเคิลต่อวินาที เสียงพูดสูงสุดของผู้หญิงบางคนสามารถทำได้ถึง 400 ไซเคิลต่อวินาที เสียงร้องเพลงโดยปกติเสียงพูดของผู้ชายต่ำสุดได้ถึง 74 ไซเคิลต่อวินาที ของผู้หญิงสูงสุดได้ถึง 1,408 ไซเคิลต่อวินาที
ช่วงเสียงขับร้องตั้งแต่เสียงต่ำสุดของผู้ชายแต่ละคนประมาณ 12 เสียง ช่วงเสียงจากต่ำสุดถึงสูงสุดของผู้หญิงแต่ละคนก็มีประมาณ 12 เสียงเช่นเดียวกัน สำหรับช่วงเสียงขับร้องตั้งแต่เสียงต่ำสุดของผู้ชายขึ้นไปจนถึงเสียงสูงสุดของผู้หญิง มีระยะประมาณ 4 คู่แปด (Octave) เสียงขับร้องของมนุษย์ ตามหลักสากลสามารถแบ่งออกเป็น 4 ประเภทใหญ่ดังนี้
1.เสียงโซปราโน (Soprano) เสียงสูงสุดของผู้หญิง
2. เสียงอัลโต (Alto) เสียงต่ำของผู้หญิง
3. เสียงเทเนอร์ (Tenor) เสียงสูงของผู้ชาย
4. เสียงเบส (Bass) เสียงต่ำของผู้ชาย

นอกจากนี้แล้วยังมีการแบ่งเสียงของมนุษย์ออกเป็น 6 ประเภท คือ ฝ่ายหญิง 3 ประเภท เรียงจากเสียงสูงไปหาต่ำ เช่น โซปราโน (Soprano) เมซโซโซปราโน (Mezzo-soprano) และอัลโต (Alto) สำหรับฝ่ายชาย 3 ประเภทเรียงจากเสียงสูงไปหาต่ำ เช่น เทเนอร์ (Tenor) บาริโทน (Baritone) และเบส (Bass)

เหตุผลที่ต้องแบ่งเสียงออกเป็น 6ประเภท ก็เพื่อประโยชน์ในการขับร้องออราทอริโอและการแสดงอุปรากรมากว่าอย่างอื่น โดยปกติแล้วในวงขับร้องประสานเสียง (Chorus) จะแบ่งนักขับร้องออกเป็น 4 กลุ่มหรือ 4 แนว ดังที่กล่าวข้างต้น คือ โซปราโน อัลโต เทเนอร์ และเบส โดยใช้อักษรย่อของแต่ละระดับเสียงว่า S.A.T.B. สำหรับเสียงที่แบ่งออกเป็น 6 ประเภทนั้น ก็จะถูกนำไปรวมกับกลุ่มที่มีระดับเสียงที่ใกล้เคียงกัน คือ เสียงเมซโซโซปราโนและบาริโทน ก็ต้องเข้าไปรวมกับกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งที่ตนมีช่วงเสียงใกล้เคียง และจะต้องพยายามขยับเสียงของตัวเองให้สูงขึ้นไปอีก หรือไม่ก็ต้องพยายามลดเสียงให้ต่ำลงมาอีกนิด ทั้งนี้ก็เพื่อให้เข้ากับกลุ่มที่ตนไปรวมด้วยนั่นเอง

นอกจากวงขับร้องประสานเสียงผสมชายหญิงแล้ว ก็ยังมีวงขับร้องประสานเสียงประเภทผู้ชายล้วน มักจะแบ่งระดับเสียงออกเป็น 4 แนว คือ แนวเทเนอร์ 2 แนว และแนวเบส 2 แนว สำหรับวงขับร้องประสานเสียงประเภทผู้หญิงล้วน มักจะแบ่งระดับเสียงออกเป็น 3 แนว คือ โซปราโน 2 แนว และอัลโต 1 แนว ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของวงขับร้องประสานเสียงนั้น ๆ




เสียงของมนุษย์มีลักษณะเฉพาะตัวของแต่ละบุคคล การที่เสียงจะมีคุณภาพเช่นไร มีความดัง เบา กังวาลหรือแหบแห้งประการใด ล้วนต้องขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างเช่น
1. เชื้อชาติและเผ่าพันธุ์ ความแตกต่างของโครงสร้างอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น รูปทรงกะโหลกศีรษะ ใบหน้า โพรงจมูก เป็นปัจจัยสำคัญในการแยกแยะเสียงพูดโดยธรรมชาติของมนุษย์
2. ภาษาดั้งเดิมของชนชาตินั้น ๆ มีส่วนสำคัญในการกำหนดลักษณะการเปล่งเสียง
3. อวัยวะที่ก่อให้เกิดเสียงโดยเฉพาะเส้นเสียง (Vocal chord) เป็นปัจจัยชี้ขาดในการกำหนดทั้งเสียงพูดและเสียงร้องเพลงของมนุษย์ จะสังเกตได้ว่า
เส้นเสียงยาว เสียงจะมีพิสัยที่กว้าง
เส้นเสียงสั้น เสียงจะมีพิสัยที่ค่อนข้างแคบ
เส้นเสียหนา เสียงจะค่อนข้างทุ้ม
เส้นเสียงบาง เสียงจะค่อนข้างแหลม

การแทรกสอดของคลื่น

คลื่นคืออะไร

1. คลื่นคืออะไร
ก. การทำให้ตัวกลางสั่นสะเทือน
ข. ผลของการรบกวนที่แผ่กระจายออกไปจากแหล่งกำเนิด
ค. ลักษณะการเคลื่อนที่เป็นรูปกราฟทางตรีโกณมิติ
ง. ลักษณะการเคลื่อนที่ที่มีความเร็วและความเร่งไปพร้อม ๆ กัน

2. ถ้าแอมพลิจูดคลื่นเล็กลงหมายความว่าอย่างไร
1. อัตราเร็วลดลง 2. ความถี่ลดลง
3. พลังงานลดลง 4. ความยาวคลื่นลดลง
ข้อที่ถูกคือ
ก. 1, 2
ข. 3
ค. 1, 4
ง. 4

3. ข้อใดเป็นคลื่นกลทุกคลื่น
ก. คลื่นความร้อน คลื่นวิทยุ รังสีเอกซ์
ข. คลื่นรังสีแกมมา คลื่นอัลตราโซนิค คลื่นแสงเลเซอร์
ค. คลื่นเสียง คลื่นน้ำ คลื่นในเส้นเชือก
ง. คลื่นเสียง คลื่นอัลตราโซนิค คลื่นในขดสปริง

4. จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. เราเรียกคลื่นที่อนุภาคตัวกลางสั่นในแนวตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ว่าคลื่นตามขวาง
2. ความถี่หมายถึงช่วงเวลาที่คลื่นผ่านตำแหน่งใดๆครบ 1 คลื่น
3. เส้นที่ลากผ่านตำแหน่งมีเฟสตรงกันในคลื่นลูกหนึ่งๆ เรียกว่าหน้าคลื่น
ข้อใดถูก
ก. 1, 2
ข. 2, 3
ค. 1, 3
ง. 1, 2, 3

5. ข้อใดถูกต้องที่สุดสำหรับคลื่นตามขวาง
ก. อัตราเร็วอนุภาคตัวกลางเท่ากับอัตราเร็วคลื่นที่เกิดในตัวกลาง
ข. เมื่อคลื่นเกิดขึ้นในตัวกลาง อนุภาคในตัวกลางต้องเคลื่อนที่ตรงข้ามกับคลื่น
ค. ความถี่ของคลื่นมีค่าเป็นครึ่งหนึ่งของความถี่ของแหล่งกำเนิด
ง. ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นและของอนุภาคในตัวกลางจะตั้งฉากกัน

6. ในการเคลื่อนที่แบบคลื่น สิ่งที่เคลื่อนที่ไปกับคลื่นคือข้อใด
ก. อนุภาคของจุดกำเนิด
ข. โมเลกุลของตัวกลางที่เคลื่อนผ่าน
ค. พลังงานจากจุดกำเนิด
ง. ถูกทุกข้อ

7. ในการสบัดคลื่นในเส้เชือกทำให้เกิดคลื่นรูป sine เปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคตัวกลางเชือกกับการเคลื่อนที่ของคลื่นพบว่า
1. ความถี่ในการสั่นอนุภาคตัวกลางเท่ากับความถี่คลื่น
2. ความเร็วในการสั่นของตัวกลางเท่ากับความเร็วคลื่น
3. ช่วงเวลาที่อนุภาคสั่นครบ 1 รอบ เท่ากับเวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ได้ 1 เท่า ของความยาวคลื่น
ข้อใดถูก
ก. 1
ข. 1, 2
ค. 1, 3
ง. 1, 2, 3

8. ข้อใดจัดเป็นคลื่นตามยาว
ก. คลื่นน้ำ คลื่นในเส้นเชือก
ข. คลื่นสปริง คลื่นแสง
ค. คลื่นแสง คลื่นในสายกีตาร์
ง. คลื่นเสียงในอากาศ คลื่นในสปริง

9. คลื่นผิวน้ำกำลังเคลื่อนที่ไปบนผิวน้ำ สังเกตได้ในเวลา 1 วินาที เป็นยอดคลื่นเคลื่อนที่ไปได้ระยะทาง 100 เซนติเมตร ขณะที่ผิวน้ำเคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวดิ่งได้ครบ 5 รอบ จากข้อมูลที่ได้ สรุปได้ว่า
1. ความยาวคลื่นของคลื่นน้ำเป็น 20 เซนติเมตร
2. ความถี่ของคลื่นน้ำเป็น 5 รอบ/วินาที
3. ความเร็วของคลื่นน้ำเป็น 100 ซนติเมตร/วินาที
ข้อที่ถูก คือ
ก. ข้อ 1
ข . ข้อ 2
ค. ข้อ 1, 2, 3
ง. ข้อ 2, 3

10. กระทุ่มน้ำด้วยความถี่ 25 ครั้งต่อวินาที อย่างสม่ำเสมอสันคลื่น 2 ลูก ที่อยู่ถัดกันจะเคลื่อนที่มาถึงตำแหน่งหนึ่งในเวลาที่ห่างกันกี่วินาที
ก. 0.04
ข. 0.02
ค. 0.4
ง. 0.2

การแทรกสอดของคลื่น

1. การแทรกสอดของคลื่นเกิดขึ้นเมื่อ
ก. คลื่นเลี้ยวอ้อมสิ่งกีดขวาง
ข. คลื่น 2 ขบวนหรือมากกว่าไปรวมกัน
ค. แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เร็วกว่าเดิม
ง. คลื่นหักเหที่ผิวรอยต่อของตัวกลาง

2. การทดลองเกี่ยวกับช่องแคบคู่ แสดงถึงสมบัติใดของคลื่น
ก. การหักเห
ข. การเลี้ยวเบน
ค. การเลี้ยวเบนและการหักเห
ง. การเลี้ยวเบนและการแทรกสอด

3. โยนก้อนหินขนาดไม่เท่ากัน 2 ก้อน ตกลงสู่ผิวน้ำนิ่งพร้อมกัน ข้อสรุปใดถูกต้อง
ก. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่ใกล้จุดตกของก้อนหินเล็ก
ข. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่กึ่งกลางนับจากจุดตกของก้อนกินทั้งสอง
ค. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่ใกล้ๆจุดตกของก้อนหินเล็ก
ง. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่กึ่งกลางนับจากจุดตกของก้อนหินทั้งสอง

4. S₁ และ S₂ เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพัน จุด P อยู่บนแนวบัพที่ 2 โดยระยะ S₁P = 12 เซนติเมตร และ S₂P = 15 เซนติเมตร จงหาความยาวคลื่น
ก. 1 เซนติเมตร
ข. 2 เซนติเมตร
ค. 3 เซนติเมตร
ง. 4 เซนติเมตร

5. ถ้าแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันเฟสตรงกันห่างกัน 21 เซนติเมตร กระจายคลื่นความถี่ 10 เฮิรตซ์ มีอัตราเร็ว 40 เซนติเมตร/วินาที การแทรกสอดจะทำให้เกิดแนวบัพและปฏิบัพระหว่างรอยต่อของแหล่งกำเนิดทั้งสองเท่าไร
ก. 9 และ 10 แนว
ข. 10 และ 9 แนว
ค. 10 และ 11 แนว
ง. 11 และ 10 แนว

6. แหล่งกำเนิดคลื่นอาพันเฟสตรงกันห่างกัน 10 เซนติเมตร ให้คลื่นที่มีความยาว 2 เซนติเมตร ที่ตำแหน่งที่ห่างจากแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองเป็นระยะ 10 เซนติเมตร และ 19 เซนติเมตร ตามลำดับ จะอยู่บนแนวบัพหรือปฏิบัพที่เท่าใด นับจากแนวกลาง
ก. ปฏิบัพที่ 3
ข. บัพที่ 3
ค. ปฏิบัพที่ 5
ง. บัพที่ 5

7. การแทรกสอดของคลื่นเกิดจาก
ก. คลื่นต่อเนื่องมากกว่า 1 ขบวน
ข. คลื่นเคลื่อนที่มาพบกัน
ค. การซ้อนทับกันของคลื่น
ง. ถูกทุกข้อ

8. คลื่นรวมที่เกิดจากการแทรกสอดของคลื่น 2 ขบวน ที่เกิดจากแหล่งกำเนิดอาพัน ซึ่งมีแอมพลิจูดเท่ากันแต่มีเฟสต่างกัน 180 อ จะมีลักษณะอย่างไร ถ้าเคลื่อนที่ไปทิศทางเดียวกัน
ก. แอมพลิจูดและความถี่เป็น 2 เท่าของคลื่นเดิม
ข. แอมพลิจูดเท่าเดิม ความถี่เพิ่มเป็น 2 เท่า
ค. ความถี่เท่าเดิม แอมพลิจูดเพิ่มเป็น 2 เท่า
ง. ความถี่เท่าเดิม แอมพลิจูดเป็นศูนย์

9. แหล่งกำเนิดคลื่นอาพัน 2 อัน เฟสตรงกัน วางห่างกัน 6 เซนติเมตร ความเร็วคลื่น 40 เซนติเมตร/วินาที ขณะนั้นคลื่นมีความถี่ 20 เฮิรตซ์ จงหาว่าแนวปฏิบัพที่ 3 จะเบนจากแนวกลางเท่าไร
ก. 30°
ข. 45°
ค. 60°
ง. 90°

10. จากรูป ถ้า S₁ และ S₂ ต่างเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความยาวคลื่น 1 เมตร ความถี่เท่ากันแต่มีเฟสตรงกันข้าม S₁S₂ เท่ากับ 5 เมตร ที่จุด P ตามรูปจะเป็นข้อใด

ก . บัพ บนแนวที่ 1
ข . บัพ บนแนวที่ 2
ค . ปฏิบัพ บนแนวที่ 1
ง . ปฏิบัพ บนแนวที่ 2

เมื่อคลื่นน้ำเคลื่อนที่จากตัวกลางน้ำตื้นไปสู่น้ำลึก

1. การแทรกสอดของคลื่นเกิดขึ้นเมื่อ
ก. คลื่นเลี้ยวอ้อมสิ่งกีดขวาง
ข. คลื่น 2 ขบวนหรือมากกว่าไปรวมกัน
ค. แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เร็วกว่าเดิม
ง. คลื่นหักเหที่ผิวรอยต่อของตัวกลาง

2. การทดลองเกี่ยวกับช่องแคบคู่ แสดงถึงสมบัติใดของคลื่น
ก. การหักเห
ข. การเลี้ยวเบน
ค. การเลี้ยวเบนและการหักเห
ง. การเลี้ยวเบนและการแทรกสอด

3. โยนก้อนหินขนาดไม่เท่ากัน 2 ก้อน ตกลงสู่ผิวน้ำนิ่งพร้อมกัน ข้อสรุปใดถูกต้อง
ก. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่ใกล้จุดตกของก้อนหินเล็ก
ข. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่กึ่งกลางนับจากจุดตกของก้อนกินทั้งสอง
ค. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่ใกล้ๆจุดตกของก้อนหินเล็ก
ง. ปฏิบัพที่เกิดขึ้นครั้งแรกอยู่กึ่งกลางนับจากจุดตกของก้อนหินทั้งสอง

4. S₁ และ S₂ เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพัน จุด P อยู่บนแนวบัพที่ 2 โดยระยะ S₁P = 12 เซนติเมตร และ S₂P = 15 เซนติเมตร จงหาความยาวคลื่น
ก. 1 เซนติเมตร
ข. 2 เซนติเมตร
ค. 3 เซนติเมตร
ง. 4 เซนติเมตร

5. ถ้าแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันเฟสตรงกันห่างกัน 21 เซนติเมตร กระจายคลื่นความถี่ 10 เฮิรตซ์ มีอัตราเร็ว 40 เซนติเมตร/วินาที การแทรกสอดจะทำให้เกิดแนวบัพและปฏิบัพระหว่างรอยต่อของแหล่งกำเนิดทั้งสองเท่าไร
ก. 9 และ 10 แนว
ข. 10 และ 9 แนว
ค. 10 และ 11 แนว
ง. 11 และ 10 แนว

6. แหล่งกำเนิดคลื่นอาพันเฟสตรงกันห่างกัน 10 เซนติเมตร ให้คลื่นที่มีความยาว 2 เซนติเมตร ที่ตำแหน่งที่ห่างจากแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองเป็นระยะ 10 เซนติเมตร และ 19 เซนติเมตร ตามลำดับ จะอยู่บนแนวบัพหรือปฏิบัพที่เท่าใด นับจากแนวกลาง
ก. ปฏิบัพที่ 3
ข. บัพที่ 3
ค. ปฏิบัพที่ 5
ง. บัพที่ 5

7. การแทรกสอดของคลื่นเกิดจาก
ก. คลื่นต่อเนื่องมากกว่า 1 ขบวน
ข. คลื่นเคลื่อนที่มาพบกัน
ค. การซ้อนทับกันของคลื่น
ง. ถูกทุกข้อ

8. คลื่นรวมที่เกิดจากการแทรกสอดของคลื่น 2 ขบวน ที่เกิดจากแหล่งกำเนิดอาพัน ซึ่งมีแอมพลิจูดเท่ากันแต่มีเฟสต่างกัน 180 อ จะมีลักษณะอย่างไร ถ้าเคลื่อนที่ไปทิศทางเดียวกัน
ก. แอมพลิจูดและความถี่เป็น 2 เท่าของคลื่นเดิม
ข. แอมพลิจูดเท่าเดิม ความถี่เพิ่มเป็น 2 เท่า
ค. ความถี่เท่าเดิม แอมพลิจูดเพิ่มเป็น 2 เท่า
ง. ความถี่เท่าเดิม แอมพลิจูดเป็นศูนย์

9. แหล่งกำเนิดคลื่นอาพัน 2 อัน เฟสตรงกัน วางห่างกัน 6 เซนติเมตร ความเร็วคลื่น 40 เซนติเมตร/วินาที ขณะนั้นคลื่นมีความถี่ 20 เฮิรตซ์ จงหาว่าแนวปฏิบัพที่ 3 จะเบนจากแนวกลางเท่าไร
ก. 30°
ข. 45°
ค. 60°
ง. 90°

10. จากรูป ถ้า S₁ และ S₂ ต่างเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความยาวคลื่น 1 เมตร ความถี่เท่ากันแต่มีเฟสตรงกันข้าม S₁S₂ เท่ากับ 5 เมตร ที่จุด P ตามรูปจะเป็นข้อใด

ก . บัพ บนแนวที่ 1
ข . บัพ บนแนวที่ 2
ค . ปฏิบัพ บนแนวที่ 1
ง . ปฏิบัพ บนแนวที่ 2

การหักเหของคลื่น

1. ถ้าคลื่นแผ่เข้าไปในบริเวณน้ำที่มีความลึกต่างกัน จะมีการเปลี่ยนแปลงอะไรของคลื่น
ก. อัตราเร็ว
ข. ความยาวคลื่น
ค. ความถี่และอัตราเร็ว
ง. ความยาวคลื่นและอัตราเร็ว

2. พิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. การสะท้อนของคลื่นผิวน้ำ ความยาวคลื่นเปลี่ยน
2. การสะท้อนของคลื่นเชือกปลายอิสระ เฟสไม่เปลี่ยน
3. การหักเหของคลื่นผิวน้ำ อัตราเร็วเปลี่ยน
4. คลื่นผิวน้ำเป็นคลื่นตามขวาง
คำตอบที่ถูกต้อง คือ
ก. ข้อ 1, 2
ข. ข้อ 2, 3, 4
ค. ข้อ 1, 3, 4
ง. ข้อ 1, 2, 3, 4

3. เมื่อคลื่นน้ำเคลื่อนที่จากตัวกลางน้ำตื้นไปสู่น้ำลึก พิจารณาคำกล่าว
1. ความถี่ของคลื่นจะเพิ่มขึ้น
2. อัตราเร็วของคลื่นจะเพิ่มขึ้น
3. ความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้น
4. ทิศทางการเคลื่อนที่จะเบนไปจากแนวเดิมเสมอ
ข้อที่ถูก คือ
ก. ข้อ 1, 2
ข. ข้อ 1, 2, 4
ค. ข้อ 2, 3
ง. ข้อ 2, 3, 4

4. คลื่นน้ำเคลื่อนที่จากน้ำตื้นสู่น้ำลึก โดยหน้าคลื่นไม่ขนานกับผิวรอยต่อ น้ำตื้น-น้ำลึก จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. อัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้นน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำลึก
2. ความยาวคลื่นในน้ำตื้นน้อยกว่าความยาวคลื่นในน้ำลึก
3. มุมตกกระทบในน้ำตื้นน้อยกว่ามุมหักเหในน้ำลึก
4. ความถี่ของคลื่นในน้ำตื้นเท่ากับความถี่ของคลื่นในน้ำลึก
คำตอบที่ถูกที่สุด คือ
ก. 1, 2 และ 3 เท่านั้น
ข. 2, 3 และ 4 เท่านั้น
ค. 1, 2 และ 3 เท่านั้น
ง. 1, 2, 3 และ 4

5. ในการทดลองเรื่องการหักเหของคลื่นผิวน้ำเมื่อคลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำลึกไปน้ำตื้น ข้อใดถูกต้อง
ก. น้อยลง v น้อยลง แต่ f คงที่
ข. น้อยลง f มากขึ้น แต่ v คงที่
ค. มากขึ้น v มากขึ้น แต่ f คงที่
ง. มากขึ้น f น้อยลง แต่ v คงที่

6. จากการทดลองคลื่นผิวน้ำในถาดคลื่น พบว่า ความเร็วคลื่นในบริเวณน้ำลึกเป็น 2 เท่าของความเร็วคลื่นในน้ำตื้น ถ้าจะทำให้เกิดการสะท้อนกลับหมด จะต้องให้คลื่นเคลื่อนที่จากบริเวณใดและมุมวิกฤติมีค่าเท่าใด
ก. จากน้ำลึกไปน้ำตื้น มุมวิกฤติมีค่า 60 องศา
ข. จากน้ำตื้นไปน้ำลึก มุมวิกฤติมีค่า 60 องศา
ค. จากน้ำลึกไปน้ำตื้น มุมวิกฤติมีค่า 30 องศา
ง. จากน้ำตื้นไปน้ำลึก มุมวิกฤติมีค่า 60 องศา

7. จากรูป จงหาความยาวคลื่นในตัวกลางที่ 2 เป็นกี่เซนติเมตร

ก. 0.25 เซนติเมตร
ข. 0.50 เซนติเมตร
ค. 0.75 เซนติเมตร
ง. 0.90 เซนติเมตร

8. จากรูป ถ้าอัตราเร็วของคลื่นในตัวกลาง B เป็น 16 เซนติเมตร/วินาที อัตราเร็วของตัวกลาง A เป็นกี่เซนติเมตร/วินาที

ก. 3.0
ข. 9.0
ค. 12.0
ง. 21.3

9. คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำลึกไปน้ำตื้น ทำมุมตกกระทบ 53 º และมุมหักเห 37 º ความเร็วคลื่นในน้ำลึก 4 เมตร/วินาที ถ้าคลื่นนี้เคลื่อนที่จากน้ำตื้นไปน้ำลึก มุมวิกฤติมีค่าเท่าใด
ก. sin^-1(0.5)
ข . sin^-1(0.33)
ค. sin^-1(0.75)
ง. sin^-1(0.67)

10. คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำตื้นไปน้ำลึกทำให้ความยาวคลื่นในน้ำลึกมีค่าเป็น 3 เท่าของคลื่นในน้ำตื้น อยากทราบว่ามุมวิกฤติมีค่าเท่าใด
ก . sin^-1(0.33)
ข . sin^-1(0.5)
ค . sin^-1(0.67)
ง . sin^-1(0.75)

การสะท้อนของคลื่น

1. ข้อความใดต่อไปนี้เป็นข้อความเกี่ยวกับคลื่น จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก. คลื่นสะท้อนมีเฟสเดียวกับคลื่นตกกระทบเสมอ
ข. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ
ค. ความถี่ของคลื่นหักเหมีค่าน้อยกว่าความถี่ของคลื่นตกกระทบ
ง. มุมที่หน้าคลื่นหักเหทำกับแนวรอยต่อของตัวกลางมีค่าเท่ากับมุมหักเห

2. จากรูป AB เป็นหน้าคลื่นตกกระทบตัวกั้น BC AC เป็นหน้าคลื่นสะท้อน มุมสะท้อนคือมุมใด

ก. มุม a
ข. มุม b
ค. มุม c
ง. มุม d

3. ต่อไปนี้ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับการสะท้อนของคลื่น
1. เมื่อคลื่นเกิดการสะท้อน มุมสะท้อนจะเท่ากับมุมตกกระทบเสมอ
2. คลื่นสะท้อนที่เกิดจากคลื่นดลในเส้นเชือกปลายตรึง จะมีเฟสตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ
3. เมื่อคลื่นหน้าตรงเคลื่อนที่ไปกระทบกับตัวสะท้อนที่มีผิวโค้งเว้าพาราโบลา คลื่นสะท้อนจะมีหน้าคลื่นเหมือนเดิม
คำตอบที่ถูกต้องคือ
ก. ข้อ 1, 2
ข. ข้อ 2, 3
ค. ข้อ 1, 3
ง. ข้อ 1, 2, 3

4. ข้อใดกล่าวถึงการสะท้อนของคลื่นผิด
ก. คลื่นสะท้อนปลายตรึงจะให้เฟสตรงข้าม
ข. คลื่นสะท้อนปลายอิสระจะให้เฟสเดิม
ค. มุมที่หน้าคลื่นตกกระทบทำกับสิ่งกีดขวางจะเท่ากับมุมสะท้อน
ง. คลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อนจะมีความยาวคลื่นต่างกัน

5. ถ้าหน้าคลื่นของคลื่นตกกระทบ ทำมุม 30 องศา กับเส้นปกติมุมสะท้อนจะมีค่าเท่าใด
ก. 30 องศา
ข. 45 องศา
ค. 60 องศา
ง. 90 องศา

6. จากรูป หน้าคลื่นเส้นตรง เข้ากระทบตัวสะท้อนเส้นตรง มุมสะท้อนมีค่าเท่าใด

ก. 25 องศา
ข. 50 องศา
ค. 65 องศา
ง. 70 องศา

7. ข้อความใดถูกต้อง
1. การสะท้อนของคลื่นเชือกปลายอิสระ เฟสไม่เปลี่ยน
2. การสะท้อนของคลื่นเชือกปลายตรึง เฟสเปลี่ยน
3. การสะท้อนของคลื่นน้ำ เฟสไม่เปลี่ยน
4. คลื่นสะท้อนมักจะมีแอมพลิจูดลดลง
ก. 1, 2
ข. 2, 3
ค. 1, 2, 3
ง. 1, 2, 3, 4

8. จากรูป AB เป็นเชือก มวล m มาผูกต่อกับเชือก มวล 50 เท่าของ AB ณ จุด B ข้อใดถูก

ก. ถ้าสะบัดที่ปลาย C จะเกิดคลื่นบางส่วนเคลื่อนไปบน AB
ข. ถ้าสะบัดที่ปลาย A คลื่นสะท้อนในเชือก AB จะมีเฟสต่างกัน 2π
ค. ถ้าสะบัดที่ปลาย C คลื่นสะท้อนจะเริ่มจากปลาย A แบบเฟสตรงกัน
ง. ถ้าสะบัดที่ปลาย A จะไม่สามารถเกิดคลื่นบน BC ได้เลย

9. ตามรูปเป็นภาพคลื่นดลในเส้นเชือก เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 3 ซม./วินาที เมื่อเวลา t = 0 แสดงด้วย รูป


ข้อใดเป็นภาพคลื่นดลที่เวลา t = 1 และ t = 1.5 วินาที

ก. รูป ข ค
ข. รูป ง ค
ค. รูป ง จ
ง. รูป ข จ

10. คลื่นดลหน้าตรงขนาดเล็กเคลื่อนที่ออกจากจุด P หน้าคลื่นจะต้องทำมุมกับสิ่งกีดขวาง A เท่าไร คลื่นดลนั้นจึงจะสะท้อนกลับทางเดิมมาที่จุด P ได้อีก

ก. 40 º
ข. 50 º
ค. 60 º
ง. 70 º