ส่วนประกอบของคลื่น

แสดงลักษณะ และส่วนประกอบของคลื่น


  • เส้นสีขาว คือแนวสมดุล (ระดับเดิมของตัวกลางเมื่อยังไม่มีคลื่น)
  • สันคลื่น(crest) คือ ส่วนที่สูงที่สุดของคลื่นจากแนวสมดุล(มีการกระจัดเป็นบวกมากที่สุด)
  • ท้องคลื่น(trough) คือส่วนที่ต่ำลงไปจากแนวสมดุลมากที่สุด(การกระจัดเป็นลบมากที่สุด)


แสดงแอมปลิจูดของคลื่น


แสดงความยาวคลื่นของคลื่น


ชนิดของคลื่น

เราสามารถแบ่งคลื่น ออกเป็น 2 ชนิด ตามลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคของตัวกลางคือ
  • 1.คลื่นตามยาว อนุภาคของตัวกลางจะสั่นในทิศเดียวกันกับทิศที่คลื่นเคลื่อนที่ไป
  • 2. คลื่นตามขวาง อนุภาคของตัวกลางจะสั่นในทิศตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นเคลื่อนที่ได้
ดูภาพเคลื่อนไหวของคลื่นแต่ละชนิด

สำหรับคลื่นน้ำ ซึ่งเป็นคลื่นตามขวาง เมื่อเกิดคลื่นโมเลกุลของน้ำจะสั่น ขึ้นลงในแนวดิ่ง ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ดังรูป

แสดงการสั่นของอนุภาคน้ำเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่าน

คุณสมบัติของคลื่น

คลื่นทุกชนิดจะมีคุณสมบัติดังนี้

1. การสะท้อน เกิดขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปกระทบตัวกลางอีกชนิดหนึ่ง(เรียกว่าตัวสะท้อน) จะทำให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นเปลี่ยนไปจากเดิม ส่วนความเร็วและความถี่ของคลื่นจะคงเกิม การสะท้อนของคลื่นเป็นไปตามกฏการสะท้อน

คลื่นเมื่อไปกระทบผิวสะท้อน ก็จะสะท้อนได้ เช่นคลื่นในเส้นเชือก ดังรูป

การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือกปลายตรึง คลื่นที่สะท้อนออกมานั้นจะมีเฟสตรงข้าม

การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก ปลายอิสระ คลื่นที่สะท้อนออกมานั้นจะมีลักษณะเฟสคงเดิม

2. การหักเห เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านผิวรอยต่อของตัวกลาง ในการหักเห ความถี่ของคลื่นเท่าเดิม โดยความเร็วและความยาวคลื่นเปลี่ยนไปแน่นอน ส่วนทิศทางการเคลื่อนที่โดยปกติจะเปลี่ยนไปจากเดิม ยกเว้นเมื่อคลื่นตกตั้งฉากกับผิวรอยต่อของตัวกลาง

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบรอยต่อของตัวกลาง คลื่นก็จะหักเหได้ ดังรูป

การหักเหของคลื่นในเส้นเชือก

3. การแทรกสอด เกิดจากแหล่งกำเนิดคลื่น 2 แหล่งที่มีความถี่ ความยาวคลื่น เท่ากัน มีเฟสตรงกันหรือต่างกันคงที่ เราเรียกแหล่งกำเนิดทั้งสองว่าแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ จะทำให้คลื่นจากแหล่งกำเนิดทั้งสองไปพบกันแบบเสริมกัน(เรียกว่าจุดปฏิบัพ)หรือหักล้างกัน(เรียกว่าจุดบัพ)

จุดปฏิบัพ เกิดจากจุดที่สันคลื่นของคลื่นขบวนหนึ่งไปพบกับสันคลื่นของอีกขบวนหนึ่ง หรือจุดที่ท้องคลื่นของขบวนหนึ่งไปพบกับท้องคลื่นของอีกขบวนหนึ่ง จึงทำให้จุดนี้มีแอมปลิจูดลัพธ์มากที่สุด น้ำจะกระเพื่อมมากที่สุด (สูงขึ้นมากที่สุด เมื่อสันคลื่นพบสันคลื่น และต่ำลงมากที่สุด เมื่อท้องคลื่นพบท้องคลื่น)

จุดบัพ เป็นจุดที่สันคลื่นของขบวนหนึ่งไปพบกับท้องคลื่นของอีกขบวนหนึ่ง แอมปลิจูดลัพธ์ที่จุดนี้จะเป็นศูนย์ น้ำจึงไม่กระเพื่อม หรือกระเพื่อมน้อยสุด

ภาพการแทรกสอดของแหล่งกำเนิดอาพันธ์มองด้านเดียว

ภาพรวมการแทรกสอดจากแหล่งกำเนิดทั้งสอง

4. การเลี้ยวเบน เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวาง ทำให้คลื่นสามารถเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางไปได้

ภาพแสดงการเลี้ยวเบนของคลื่นผ่านช่องเปิดเล็ก ๆ 2 ช่อง


ไม่มีความคิดเห็น:

ค้นหาบทเรียนฟิสิกส์

Custom Search