More Related Content Similar to สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง Similar to สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง (14) สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง2. ชื่อโครงงาน (ภาษาไทย)
สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง
ชื่อโครงงาน (ภาษาอังกฤษ)
Wave Sound Light for learning
ประเภทโครงงาน สื่อการเรียนการสอน
ชื่อผู้จัดทา 1.นายพงปภัส ภัทรวีร์ธัญวิชย์
2.นายอิศรพงษ์ แก้ววัน
ชื่อที่ปรึกษา คุณครูเขื่อนทอง มูลวรรณ์
ระยะเวลาดาเนินงาน 3 เดือน
3. ที่มาและความสาคัญของโครงงาน
เนื่องจากเนื้อหาวิชาฟิสิกส์ในเรื่องของคลื่น เสียง แสง เป็นสิ่งที่มองไม่เห็น จึงทาให้
ทาให้เข้าใจเนื้อหาได้ยาก มองไม่เห็นภาพ จึงได้คิดทาสื่อการเรียนรู้ในเรื่ องของคลื่น เสียง
เสียง แสง ซึ่งเป็นเนื้อหาที่ค่อนข้าวอธิบายได้ยาก โดยการที่จะนาเสนอในรูปแบบของภาพ
ภาพและมีคาบรรยายประกอบ ซึ่งสื่อการเรียนรู้นี้จะช่วยให้ผู้ที่กาลังศึกษารายวิชาฟิสิกส์ ใน
ฟิสิกส์ ในเรื่องของคลื่น เสียง แสง ได้เข้าใจ เนื้อหาและเห็นภาพประกอบชัดเจนมากยิ่งขึ้น
ยิ่งขึ้น
วัตถุประสงค์
1.เพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง คลื่น เสียง แสง
2.เพื่อนาความรู้ที่ได้ไปปรับใช้ในชีวิตประจาวัน
3.เพื่อเป็นสื่อการเรียนการสอนในเรื่อง คลื่น เสียง แสง
5. คลื่น
เช่น คลื่นน้า คลื่นในเส้นเชือก และคลื่นเสียง เป็นต้น แต่สาหรับคลื่น
แสง วิทยุ รังสีเอกซ์เหล่านี้ ไม่ต้องการอนุภาคตัวกลาง แต่ทว่าจะมีการ
เปลี่ยนแปลงของขนาดเวกเตอร์ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้ า
Main Manu Manu คลื่น
7. คลื่น
คลื่นดลและคลื่นต่อเนื่อง
คลื่นดล(pulse) คือ คลื่นจานวนน้อย ที่ได้จากการทาให้เกิดคลื่น
เสียงช่วงสั้นๆ จะเกิดเพียง 2-3 คลื่นเท่านั้น เช่น การสัมผัสน้าเพียงครั้งเดียว
ก็จะเกิดคลื่นดลขึ้น แต่ถ้าสัมผัสผิวน้าให้เป็นจังหวะติดต่อกันไป จะเกิดคลื่น
ต่อเนื่องกันไปอย่างสม่าเสมอ ตามจังหวะการสัมผัสน้า คลื่นชนิดนี้เรียกว่า
คลื่นต่อเนื่อง(continuous wave)
Main Manu คลื่น
26. คลื่น
3.การแทรกสอด(interference) เป็นการเสริมกันหรือหักลบกัน
ของคลื่น 2 คลื่นขึ้นไป การแทรกสอดนั้นจะเห็นผลชัดเจนเมื่อ
แหล่งกาเนิดนั้นๆส่งคลื่นที่มีความถี่เดียวกันและในเฟสเดียวกัน
แหล่งกาเนิดที่ให้คลื่นเช่นนี้เรียกว่าเป็น แหล่งกาเนิดอาพันธ์
การแทรกสอดเกิดจากคลื่นที่ส่งมาจากแหล่งกาเนิดอาพันธ์คู่หนึ่ง
จะเกิดการเสริมและหักลบกันได้มากที่สุดที่จุดใดจุดหนึ่งนั้น เป็นไปตาม
เงื่อนไขดังนี้
Main Manu คลื่น
30. เสียง
1.คลื่นเสียง เป็นคลื่นตามยาว จาเป็นต้องอาศัยตัวกลาง เมื่อมี
คลื่นเสียงถูกส่งออกมาจากแหล่งกาเนิด จะทาให้โมเลกุลของตัวกลาง
เกิดการอัดตัว แล้วแผ่ออกไปเป็นการชยายตัว สลับกันต่อเนื่องกัน
ออกไปรอบๆจนถึงผู้ฟัง
2.ความยาวคลื่นและความถี่ของคลื่นเสียง ระยะทางจากส่วน
ที่อัดกัน หรือส่วนขยายที่อยู่ถัดกัน คือความยาวคลื่นเสียง
เมื่อแหล่งกาเนิดเสียงมีการการสั่นด้วยความถี่เท่าใด เสียงนั้นก็จะ
มีความถี่ของคลื่นเสียงเท่านั้นด้วย
Main Manu เสียง
31. เสียง
3.อัตราเร็วคลื่นเสียง อัตราเร็ว v , ความถี่ f และความยาวคลื่น
λ มีความสัมพันธ์กันตามลักษณะของคลื่นโดยทั่วไปคือ
V = f λ
จากการทดลองยังพบว่าอัตราเร็วของเสียงจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิ
ของตัวกลางที่เคลื่อนที่ผ่าน
Main Manu เสียง
34. เสียง
2.คลื่นเสียงมีความถี่เท่ากัน แต่เคลื่อนที่สวนทางกัน จะมีโอกาส
เกิดคลื่นนิ่งได้ ในระยะทางระหว่างการเคลื่อนที่จะพบว่าเกิดเสียงดัง
และค่อยสลับกันไป แต่ต้องมีเงื่อนไขว่า
ก.แหล่งกาเนิดทั้งสองต้องให้คลื่นสวนทางในแนวตรงกันพอดี
ข.แหล่งกาเนิดทั้งสองต้องส่งคลื่นโดยมีเฟสเหมือนกัน หรือต่างกัน
180 องศาเท่านั้น
ค.ถ้าต้องการให้เกิดจุดบัพ ที่แหล่งกาเนิดคลื่นพอดี จะต้องวาง
แหล่งกาเนิดห่างกัน L เป็นไปตามเงื่อนไข
Main Manu เสียง
35. เสียง
L = 2n* λ/2 เมื่อมีเฟสเริ่มตรงกัน
L = (2n-1)* λ/2 เมื่อมีเฟสเริ่มต่างกัน 180 องศา
n = 1,2,3,4,…
Main Manu เสียง
37. เสียง
3.คลื่นเสียงที่มีความถี่ต่างกัน คลื่นเสียง 2 คลื่นจากแหล่งกาเนิด
ต่างกัน ส่งคลื่นความถี่ต่างกัน จะเกิดการผสมกัน เรียกว่า โมดูเลชั่น ซึ่ง
ก็คือการแทรกสอดให้เกิดเสียงดังแรงและค่อยเป็นจังหวะ เมื่อเวลาผ่าน
ไป ทั้งๆที่ผู้ฟังยังอยู่ตาแหน่งเดิม การแทรกสอดชนิดนี้เรียกว่า การเกิด
บีตส์ เสียงดังและค่อยเป็นจังหวะเรียกว่า บีตส์
ความถี่ของบีตส์หรือความถี่ที่เสียงดังขึ้นแต่ละครั้งจะมีค้เท่ากับ
ผลต่างของความถี่ทั้งสองนั้น
Main Manu เสียง
39. เสียง
มีข้อสังเกตที่สาคัญคือ
1.จะเกิดบีตส์ได้ชัด ถ้า f1 และ f2 มีค่าใกล้เคียงกัน คือ มีค่าบีตส์
2.เสียงมีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที เกิดจากการอัดขยายของ
โมเลกุลตัวกลางมีจานวนครั้งต่อวินาที แต่บีตว์แม้ว่าจะมีหน่วยเป็นครั้ง
ต่อวินาที ก็ไม่ได้มีความหมายอย่างเดียวกัน
Main Manu เสียง
41. เสียง
เมื่อแหล่งกาเนิดเสียง มีกาลังในการส่งพลังงานออกไป P W ซึ่ง
ส่งออกไปรอบตัว ที่ตาแหน่งห่างออกไป r m กาลังของเสียงย่อมถือว่า
ได้ส่งผ่านพื้นที่ผิวทรงกลมออกไป
ความเข้มเสียงที่จุดนั้น
2.ระดับความเข้มเสียง กาหนดให้มีหน่วยเป็น เดซิเบล ซึ่งมีค่าเป็น
10 เท่าของ log ของความเข้มสัมพัทธ์
Main Manu เสียง
46. เสียง
ทั้ง 6 สมการนี้ จะเขียนรวมกันและประกอบกับหลักการใช้
เครื่องหมายดังนี้คือ
ผู้สังเกตอยู่ด้านหน้า Vs เป็น +
ผู้สังเกตอยู่ด้านหลัง Vs เป็น -
ผู้สังเกตเดินเข้าไปหา Vo เป็น +
ผู้สังเกตเดินออกไป Vo เป็น -
Main Manu เสียง
60. แสง
ด้วยเงื่อนไข D >> d และ P ไม่ไกลจาก O มากนัก ทาให้ϴเป็น
มุมค่อนข้างเล็ก ถ้าลากเส้นจาก A มาตั้งฉากกับ BP ที่จุด A’
Main Manu แสง
61. แสง
จะพบว่า A’P = AP
ดังนั้นระยะทางที่แสงเดินทางจะต่างกันอยู่ = BP – AP
= BP – A’P
= A’B
= dsinϴ
เงื่อนไขของการแทรกสอที่จุด P หรือตาแหน่งใดๆบนฉากคือ
Main Manu แสง
66. แสง
ขอให้สังเกตว่า แสงเหนือม่วง ความถี่จะอยู่ เหนือความถี่ ของแสง
ม่วงขึ้นไป และแสงให้แดง ความถี่อยู่ ให้ความถี่ ของแสงแดงลงมา
5.การกระเจิงของแสง
สมบัติบางประการหนึ่งที่เกี่ยวกับคลื่น คือ การกระเจิง ยกตัวอย่าง
ชีวิตประจาวันที่เห็นได้ง่าย เช่น คลื่นน้า ถ้าเป็นคลื่นเล็กๆ ความยาว
คลื่นน้อยๆเคลื่อนไปถึงเรือลาหนึ่ง จะไม่ค่อยมีผลต่อเรือเลย แต่ทว่า
คลื่นนั้นจะมีการสะท้อนหรือกระจายเลี้ยวออกไปจากเรือ ในทาง
กลับกัน ถ้าเป้ นคลื่นใหญ่ๆความยาวคลื่นมาก
Main Manu แสง
70. แสง
3.การสะท้อนจากผิวเรียบโค้งทรงกลม
ถ้าผิวสะท้อนเป็นผิวนูน ก็มักจะเรียกว่าเป็น กระจกนูน ถ้าผิว
เป็นผิวเว้า เรียกว่าเป็น กระจกเว้า
การสะท้อนเช่นนี้ก็ยังคงอาศัยหลักการ
(ก) มุมตก = มุมสะท้อน มุมเหล่านี้วัดเทียบกับเส้นปกติ
(ข) แสงขนานกับแกนกระจกโค้ง จะเกิดการสะท้อนในแนวผ่านจุด
คงที่จุดหนึ่งเสมอ จุดนั้น เรียกว่า จุดโฟกัส ถ้าลาแสงผ่านจริง เรียกว่า
โฟกัสจริง ถ้าลาแสงไม่ได้ผ่าน แต่หากมีแนวกระจายออกไปจากจุดนั้น
เรียกว่า โฟกัสเสมือน
Main Manu แสง
71. แสง
1.สมการแสดงความสัมพันธ์ของปริมาณต่างๆ คือ
เมื่อ s = ระยะวัตถุ s’ = ระยะภาพ
f = ระยะความยาวโฟกัส R = รัศมีความโค้ง
โดยมีหลักการคือ
1. ระยะต่างๆวัดไปถึงกระจกแสมอ
2.ปริมาณจริงเป็น + เสมือนเป็น -
การพิสูจน์หาสมการนี้เป็นสิ่งที่จาเป็นต้องทาความเข้าใจ
Main Manu แสง
75. แสง
โดยทั่วไป ถ้าตัวกลาง 1 เป็นอากาศ n1 = 1 และตัวกลาง 2 เป็น
ตัวกลางใดๆ n2 เป็นดัชนีหักเหของตัวกลางนั้นเขียนเป็น n จึงมักจะ
เขียนกันโดยง่ายๆว่า
ในที่นี้ϴi คือ ϴ1 เป็นมุมตก และ ϴr คือ ϴ2 เป็นมุมหักเห
Main Manu แสง
81. แสง
6.เลนซ์
เป็นวัตถุโปร่งใส เช่น แก้ว พลาสติก หรือแม้แต่ก้อนน้าแข็ง รวมทั้ง
วัสดุอื่นๆมีผิวโค้ง 2 ข้างไม่เท่ากัน แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1.เลนซ์นูน มีส่วนกลางหนากว่าส่วนริม
2.เลนซ์เว้า มีส่วนกลางบางกว่าส่วนริม
เมื่อกล่าวถึงเลนซ์โดยทั่วไปจะเข้าใจกันว่ามีผิวโค้งทรงกลม แต่จะ
มีเลนซ์ที่มีผิวโค้งอย่างอื่นได้ เช่นโค้งแบบกาบกล้วยใช้ในอุปกรณ์ทาง
แสงเป็นกรณีเฉพาะ
Main Manu แสง
85. แสง
3.เลนซ์บางในอากาศ
ในที่นี้n1 = 1 และ n2 เขียนเป็น n สมการจึงเป็นในลักษณะ
ประกอบเข้ากับหลักการใช้เครื่องหมายเช่นเดิม สมการที่ใช้กันมาก
ในการเรียนระดับนี้คือ
ซึ่งมีรูปสมการเหมือนกับสมการของกระจกโค้ง
Main Manu แสง