Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง
Similar to สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง (12)
More from natjira
สื่อการเรียนการสอนเรื่อง คลื่น เสียง แสง
- 2. 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 จึงทา ให้เข้าใจเนื้อหาได้ยาก มองไม่เห็นภาพ จึงได้คิดทาสื่อการเรียนรู้ในเรื่องของคลื่น เสียง แสง ซึ่งเป็นเนื้อหาที่ค่อนข้าวอธิบายได้ยาก โดยการที่จะนาเสนอในรูปแบบของภาพและมีคา บรรยายประกอบ ซึ่งสื่อการเรียนรู้นี้จะช่วยให้ผู้ที่กาลังศึกษารายวิชาฟิสิกส์ ในเรื่องของ คลื่น เสียง แสง ได้เข้าใจ เนื้อหาและเห็นภาพประกอบชัดเจนมากยิ่งขึ้น 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 เปลี่ยนแปลงของขนาดเวกเตอร์ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้า Main Manu Manu คลื่น
- 7. คลื่น คลื่นดลและคลื่นต่อเนื่อง คลื่นดล(pulse) คือ คลื่นจานวนน้อย ที่ได้จากการทาให้เกิดคลื่น เสียงช่วงสั้นๆ จะเกิดเพียง 2-3 คลื่นเท่านั้น เช่น การสัมผัสน้าเพียงครั้ง เดียว ก็จะเกิดคลื่นดลขึ้น แต่ถ้าสัมผัสผิวน้าให้เป็นจังหวะติดต่อกันไป จะ เกิดคลื่นต่อเนื่องกันไปอย่างสม่าเสมอ ตามจังหวะการสัมผัสน้า คลื่นชนิด นี้เรียกว่า คลื่นต่อเนื่อง(continuous wave) Main Manu คลื่น
- 8. คลื่น ประเภทของคลื่น แบ่งตามลักษณะการเคลื่อนที่ของตัวกลาง คือ 1.คลื่นตามขวาง(transverse wave) อนุภาคของตัวกลาง เคลื่อนที่กลับไปมา ในทิศทางตั้งฉากกับแนวการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นน้า และคลื่นจากการสะบัดเส้นเชือก หรือถ้าเป็นคลื่นที่ไม่ ต้องการตัวกลาง เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดต่างๆ Main Manu คลื่น
- 9. คลื่น 2.คลื่นตามยาว(longitudinal wave) เกิดขึ้นเฉพาะในตัวกลาง โดยอนุภาคตัวกลางมีการเคลื่อนไหวไปมอยู่บนแนวการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น การอัดหรือดึงสปริงแล้วปล่อยให้มีการสั่น หรือคลื่นเสียงอันเกิด จากการอัดและขยายตัวต่อเนื่องของอากาศไปตามแนวการเคลื่อนที่ของ คลื่นเสียง Main Manu คลื่น
- 10. คลื่น การเปรียบเทียบกันระหว่างคลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว แม้ว่าจะเป็นคลื่นต่างชนิดกัน แต่สามารถจะเปรียบเทียบเพื่อเป็น หลักในการคานวณขั้นต่อไปอย่างเป็นกลางได้ คือ เมื่อคลื่นตามขวาง เกิดขึ้น ส่วนที่ตรงกับการเคลื่อนที่ ห่างจากแนวสมดุลของอนุภาคไปไกล สุดทางหนึ่งนั้น เทียบได้กับการขยายตัวมากที่สุดของอนุภาคในการเกิด คลื่นตามยาว ส่วนที่ตรงกับการเคลื่อนที่ตั้งฉากออกไปไกลสุดทางอีกทาง หนึ่ง ของคลื่นตามขวางนั้น เทียบได้กับการอัดตัวมากที่สุดของอนุภาคใน คลื่นตามยาว Main Manu คลื่น
- 12. คลื่น หลักเบื้องต้นของการเปรียบเทียบการเกิดคลื่น ให้เทียบการเกิดคลื่นกับการหมุนเป็นวงกลมของวัตถุดังต่อไปนี้ เริ่มต้นจากวัตถุอยู่ที่ A หมุนเป็นวงกลมรอบจุด O โดยหมุนไปสู่จุด B,C และ D แล้ววนไปครบที่จุด A Main Manu คลื่น
- 13. คลื่น เมื่อเปรียบเทียบคลื่นก็เสมือนว่าคลื่นปรากฏส่วนครึ่งวงกลมตามส่วน โค้ง ABC พอไปถึงจุด C ก็เสมือนว่าจับจุด C ไว้ให้แน่น แล้วตัดเอาส่วน โค้งส่วนล่าง CDA ออกไปทางขวาเป็นการครบคลื่น จึงสรุปได้ว่า การหมุน เป็นวงกลมครบหนึ่งรอบเทียบได้กับหนึ่งคลื่นพอดี การหมุนรอบต่อไปก็เทียบเป็นคลื่นถัดไป ด้วยเหตุนี้การหมุนเป็น วงกลมไปเรื่อยๆก็เทียบได้กับคลื่นต่อเนื่องนั่นเอง Main Manu คลื่น
- 14. คลื่น ความหมายของปริมาณเบื้องต้นของคลื่น จากการพิจารณารูปต่อไปนี้ ถ้าถือว่า OA อยู่ในแนวเทียบเริ่มต้น มุม เป็น 0 องศา เมื่อหมุนไปถึงจุด B จุด B จะอยู่ห่างจากแนวเทียบเป็นระยะ YB และมุมที่หมุนไปคือ ØB เมื่อหมุนไปถึงจุด D จุด D ก็จะห่างจากแนว เทียบเป็นระยะ YD และมีมุมหมุนไป ØD Main Manu คลื่น
- 15. คลื่น เมื่อเทียบกับคลื่นดังปรากฏในรูปก็จะกาหนดปริมาณเบื้องต้นไว้คือ 1.ขนาดของการขจัด(displacement) หมายถึงระยะที่คลื่นห่างออกไป จากแนวสมดุลใดๆ ในที่นี้คือ YB และ YD 2.แอมปลิจูด(amplitude) หมายถึงระยะที่คลื่นห่างจากแนวสมดุลไกล สุด ในที่นี้คือ Ymax ซึ่งรวมถึงระยะสูงสุดและต่าสุดของคลื่นวัดจากแนว สมดุลเ Main Manu คลื่น
- 16. คลื่น 3.เฟส(phase) เป็นคาซึ่งใช้ในสาหรับกาหนดถึงลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ของการเคลื่อนที่ซึ่งเป็นรอบ เช่น การบอกคลื่นที่จุด B ก็บอกว่ามีเฟส ØB คลื่นที่จุด D มีเฟส ØD เป็นต้น โดยมากมักจะบอกความต่างของเฟสจาก จุดคู่หนึ่งแทนเพราะการกาหนดว่าที่ใดมีเฟสเป็นศูนย์นั้นไม่สาคัญนัก Main Manu คลื่น
- 17. คลื่น 4.ความยาวคลื่น(wavelenght) คือระยะทางวัดระหว่างจุดบนลูกคลื่น หนึ่ง ไปถึงจุดที่มีเฟสเหมือกันบนคลื่นถัดไป รวมทั้งการวัดระหว่างหัวคลื่น หรือระหว่างท้องคลื่นที่อยู่ถัดกันก็ได้ ซึ่งต่างก็เป็นความยาวคลื่นทั้งนั้น 5.ความถี่(frequency,f) คือจานวนรอบที่มีการหมุนเป็นวงกลมในเวลา จากัด เช่น 1 วินาที อันจะทาให้เกิดคลื่นขึ้นเป็นจานวนนั้นในเวลาอันนั้น ด้วย หน่วยของความถี่เป็น รอบ/วินาที หรือ ครั้ง/วินาที ในหน่วยเอสไอ เรียกว่า เฮิร์ตซ์ (hertz,Hz) Main Manu คลื่น
- 18. คลื่น 6.เวลาครอบรอบ(period,T) เป็นเวลาการหมุนครอบ 1 รอบ หรือเวลา ที่ทาให้เกิด 1 คลื่น อาจจะเทียบกับเวลาที่น้าที่ตาแหน่งหนึ่ง เคลื่อนที่มี ลักษณะขึ้นเป็นสัน แล้วเคลื่อนที่ลงจนกลับมาขึ้นมาเป็นลักษณะเดิมอีก ดังนั้น Main Manu คลื่น
- 19. คลื่น 7.ความเร็วคลื่น(velocity) เป็นการเรียกอย่างสั้นๆ ของความเร็วเฟส ของคลื่น หมายถึง ความเร็วที่คลื่นเคลื่อนที่ไปใน 1 หน่วยเวลา เช่น คลื่น น้า จะสามารถสังเกตเห็นสันคลื่นน้า เคลื่อนที่ไปในเวลาจากัดอันหนึ่งได้ สมมตว่าคลื่นมีความถี่ f Hz ระยะทางใน 1 วินาทีก็คือ fλ นั่นคือ ความเร็ว v จะเป็นไปตาม V = f λ Main Manu คลื่น
- 20. คลื่น หลักการรวมได้ของคลื่น(superposition principle) 1.เมื่อคลื่นตั้งแต่ 2 คลื่นขึ้นไป มาพบกัน ขนาดของการขจัดของ คลื่นรวม จะเท่ากับผลบวกพีชคณิตของขนาดการขจัดของแต่ละคลื่น 2.เมื่อคลื่นเหล่านั้นผ่านพ้นกันไปแล้ว แต่ละคลื่นจะยังคงมีรูปร่าง อย่างเดิมเหมือนเมื่อตอนยังไม่พบกัน Main Manu คลื่น
- 21. คลื่น สมบัติของคลื่น 1.การสะท้อน(reflection) จะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงเขต (boundary) ซึ่งอาจจะเป็นปลายสุด หรือเป็นเขตระหว่างตัวกลาง การ สะท้อนของคลื่นมีข้อสังเกตเกี่ยวกับเฟสของคลื่น คือ 1.ถ้าคลื่นเคลื่อนที่ไปในตัวกลาง ที่มีความหนาแน่นมากกว่า คลื่น สะท้อนจากเขตจะมีเฟสเปลี่ยนไป 180 องศา Main Manu คลื่น
- 22. คลื่น 2.ถ้าคลื่นเคลื่อนที่ไปในตัวกลาง ที่มีความหนาแน่นมากกว่า ไปยัง ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า คลื่นสะท้อนจากเขตจะไม่เปลี่ยนเฟส 3.ในกรณีที่คลื่นเคลื่อนที่ไปยังเขต ในแนวที่ไม่ตั้งฉากคลื่นสะท้อนจะ เกิดขึ้นไปในทิศทามุมสะท้อนเท่ากับมุมตกกระทบเสมอ Main Manu คลื่น
- 23. คลื่น 2.การหักเห(refraction) จะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง หนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่งในแนวไม่ตั้งฉากกับเขตต่อระหว่างผิว ผลจะทาให้ แนวหารเดินของคลื่นเบนไป ทั้งนี้เพราะความเร็วคลื่นจะเปลี่ยนไป แต่ ความถี่ของคลื่นจะยังคงเดิม ในกรณีของคลื่นผิวน้า ความเร็วคลื่นบริเวณน้าลึกจะเร็วกว่าบริเวณ น้าตื้น ดังนั้นคลื่นจะเกิดการหักเหได้ แม้จะเป็นตัวกลางชนิดเดียวกันก็ ตาม Main Manu คลื่น
- 24. คลื่น สาหรับกรณีตัวกลางเดียวกันแต่อุณหภูมิไม่เท่ากัน ความเร็วคลื่นใน ตัวกลางแต่ละส่วนอาจจะไม่เท่ากันได้ ทั้งนี้เพราะว่าความเร็วคลื่นใน ตัวกลางชนิดหนึ่งๆขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเคลวินด้วย คือ Main Manu คลื่น
- 25. คลื่น ค่าอัตราส่วนของความเร็วคลื่นในตัวกลางคู่หนึ่ง จะคงที่และเรียกว่า ค่าดัชนีหักเห(n) กล่าวคือ Main Manu คลื่น
- 26. คลื่น 3.การแทรกสอด(interference) เป็นการเสริมกันหรือหักลบกัน ของคลื่น 2 คลื่นขึ้นไป การแทรกสอดนั้นจะเห็นผลชัดเจนเมื่อ แหล่งกาเนิดนั้นๆส่งคลื่นที่มีความถี่เดียวกันและในเฟสเดียวกัน แหล่งกาเนิดที่ให้คลื่นเช่นนี้เรียกว่าเป็น แหล่งกาเนิดอาพันธ์ การแทรกสอดเกิดจากคลื่นที่ส่งมาจากแหล่งกาเนิดอาพันธ์คู่หนึ่ง จะ เกิดการเสริมและหักลบกันได้มากที่สุดที่จุดใดจุดหนึ่งนั้น เป็นไปตาม เงื่อนไขดังนี้ Main Manu คลื่น
- 27. คลื่น 1.เสริมกันมากที่สุด(maximum) เมื่อระยะทางจากจุดนั้นถึง แหล่งกาเนิดแต่ละแหล่งต่างกันอยู่ = nλ 2.หักลบกันหมดไป(minimum) เมื่อระยะทางจากจุดนั้นถึง แหล่งกาเนิดแต่ละแหล่งต่างกันอยู่ = (n+1/2)λ เมื่อ n = 0,1,2,… เลขจานวนเต็มใดๆ การแทรกสอดอันเกิดจากคลื่นหนึ่งๆกับคลื่นอันเดิมที่มีการสะท้อน กลับทาง จะทาให้มีโอกาสเกิด คลื่นนิ่ง ได้ ถ้าระยะระหว่างแหล่งกาเนิด กับจุดสะท้อนนั้นเป็นจานวนเต็มของ λ/2 Main Manu คลื่น
- 28. คลื่น 4.การเลี้ยวเบน(diffraction) เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงขอบสิ่ง กีดขวาง เมื่อถึงจุดนั้นแล้วก็เสมือนกับว่าเป็นจุดกาเนิดคลื่นใหม่กระจาย คลื่นออกไปได้รอบๆ ด้วยเหตุนี้ จึงเกิดการเลี้ยวเบนได้ เมื่อพิจารณา ร่วมกับคลื่นเดิมที่เคลื่อนที่เข้ามา หลักการที่อ้างถึงนี้ คือ หลักของ ฮอยเกนส์(Huygen’s principle) ซึ่งกล่าวว่า “แต่ลุดบนหน้าคลื่น ถือได้ว่าเป็นจุดกาเนิดของคลื่นใหม่ได้” เมื่อเกิดการเลี้ยวเบนแล้ว เมื่อคลื่นคู่หนึ่งไปพบกัน ณ จุดใดๆก็จะ ทาให้เกิดการแทรกสอดตามมาเสมอไป Main Manu คลื่น
- 30. เสียง 1.คลื่นเสียง เป็นคลื่นตามยาว จาเป็นต้องอาศัยตัวกลาง เมื่อมีคลื่น เสียงถูกส่งออกมาจากแหล่งกาเนิด จะทาให้โมเลกุลของตัวกลางเกิดการ อัดตัว แล้วแผ่ออกไปเป็นการชยายตัว สลับกันต่อเนื่องกันออกไปรอบๆ จนถึงผู้ฟัง 2.ความยาวคลื่นและความถี่ของคลื่นเสียง ระยะทางจากส่วนที่อัด กัน หรือส่วนขยายที่อยู่ถัดกัน คือความยาวคลื่นเสียง เมื่อแหล่งกาเนิดเสียงมีการการสั่นด้วยความถี่เท่าใด เสียงนั้นก็จะมี ความถี่ของคลื่นเสียงเท่านั้นด้วย Main Manu เสียง
- 31. เสียง 3.อัตราเร็วคลื่นเสียง อัตราเร็ว v , ความถี่ f และความยาวคลื่น λ มีความสัมพันธ์กันตามลักษณะของคลื่นโดยทั่วไปคือ V = f λ จากการทดลองยังพบว่าอัตราเร็วของเสียงจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิของ ตัวกลางที่เคลื่อนที่ผ่าน Main Manu เสียง
- 32. เสียง 4.สมบัติของคลื่นเสียง จะเป็นไปตามสมบัติของคลื่นโดยทั่วไปคือจะ เกิดปรากฏการณ์ต่างๆเหล่านี้ได้ 1.การสะท้อน เมื่อคลื่นเสียงไปถึงตัวสะท้อน 2.การหักเห เมื่อคลื่นเสียงผ่านไปในตัวกลางแตกต่างกัน 3.การแทรกสอด เมื่อคลื่นเสียงตั้งแต่ 2 คลื่นขึ้นไปมาพบกัน จะ เสริมกันหรือขัดกันได้ 4.การเลี้ยวเบน เมื่อคลื่นไปถึงขอบของสิ่งกีดขวาง การเลี้ยวเบน ของเสียงเป็นปรากฏการณ์ที่ชัดเจนกว่าคลื่นอย่างอื่นๆ Main Manu เสียง
- 33. เสียง 5.ปรากฏการณ์การแทรกสอดของเสียง เสียงจะมีการแทรกสอดกันได้เสมอ แต่จะสังเกตได้ง่ายขึ้นในกรณี ดังต่อไปนี้ 1.คลื่นเสียงความถี่เท่ากัน คลื่นเสียง 2 คลื่น เคลื่อนที่จาก แหล่งกาเนิดอาพันธ์มาพบกัน จะเกิดการเสริมกันหรือขัดกัน ทาให้เกิด เสียงดังแรงขั้น หรือเสียงค่อยลงได้ 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
- 36. เสียง ในทางปฏิบัตินั้น จะใช้เครื่องกาเนิดเสียงเครื่องเดียว ส่งไปสู่ตัว สะท้อน โดยมีระยะห่างเป็นจานวนเต็มใดๆ ของ λ/2 ทั้งนี้ก็เพราะคลื่น สะท้อนจะเปลี่ยนเฟสไป 180 องศา ที่จะสะท้อนอยู่แล้ว Main Manu เสียง
- 37. เสียง 3.คลื่นเสียงที่มีความถี่ต่างกัน คลื่นเสียง 2 คลื่นจากแหล่งกาเนิด ต่างกัน ส่งคลื่นความถี่ต่างกัน จะเกิดการผสมกัน เรียกว่า โมดูเลชั่น ซึ่งก็ คือการแทรกสอดให้เกิดเสียงดังแรงและค่อยเป็นจังหวะ เมื่อเวลาผ่านไป ทั้งๆที่ผู้ฟังยังอยู่ตาแหน่งเดิม การแทรกสอดชนิดนี้เรียกว่า การเกิดบีตส์ เสียงดังและค่อยเป็นจังหวะเรียกว่า บีตส์ ความถี่ของบีตส์หรือความถี่ที่เสียงดังขึ้นแต่ละครั้งจะมีค้เท่ากับ ผลต่างของความถี่ทั้งสองนั้น Main Manu เสียง
- 39. เสียง มีข้อสังเกตที่สาคัญคือ 1.จะเกิดบีตส์ได้ชัด ถ้า f1 และ f2 มีค่าใกล้เคียงกัน คือ มีค่าบีตส์ น้อย 2.เสียงมีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที เกิดจากการอัดขยายของโมเลกุล ตัวกลางมีจานวนครั้งต่อวินาที แต่บีตว์แม้ว่าจะมีหน่วยเป็นครั้งต่อวินาที ก็ ไม่ได้มีความหมายอย่างเดียวกัน Main Manu เสียง
- 40. เสียง 6.การได้ยิน การที่ผู้ฟังจะได้ยินเสียงใดๆได้นั้นจะมีเงื่อนไขที่สาคัญคือ ประสาทหู ไม่ผิดปกติ และเสียงต้องมีความเหมาะสมที่จะให้ประสาทหูรับรู้ได้ 1.ความเข้มเสียง หมายถึงอัตราพลังงานของคลื่นเสียงที่เคลื่อนไปตก บน1หน่วยพื้นที่รับเสียงในแนวตั้งฉาก โดยทั่วไปนั้นความเข้มเสียงน้อย ที่สุดที่มนุษย์ได้ยินได้ คือ w/m2 ส่วนความเข้มเสียงที่มาก ที่สุดที่หูมนุษย์จะทนได้ คือ เมิอ I คือความเข้มเสียงใดๆ ความเข้มสัมพัทธ์ Main Manu เสียง
- 41. เสียง เมื่อแหล่งกาเนิดเสียง มีกาลังในการส่งพลังงานออกไป P W ซึ่ง ส่งออกไปรอบตัว ที่ตาแหน่งห่างออกไป r m กาลังของเสียงย่อมถือว่าได้ ส่งผ่านพื้นที่ผิวทรงกลมออกไป ความเข้มเสียงที่จุดนั้น 2.ระดับความเข้มเสียง กาหนดให้มีหน่วยเป็น เดซิเบล ซึ่งมีค่าเป็น 10 เท่าของ log ของความเข้มสัมพัทธ์ Main Manu เสียง
- 42. เสียง 3.ความถี่เสียง โดยเฉลี่ยแล้วหูมนุษย์จะรับรู้เสียงได้ระหว่างความถี่ 20-20,000 Hz แต่เครื่องมือที่สร้างขึ้นหรือสัตว์อื่นๆ อาจรับรู้เสียงที่มี ความถี่ต่าหรือสูงกว่านี้ได้ Main Manu เสียง
- 43. เสียง 7.ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ เป็นปรากฏการณ์ที่ความถี่ หรือระดับเสียงที่ผู้สังเกตได้ยินนั้น เปลี่ยนไป เมื่อแหล่งกาเนิดเสียงหรือผู้สังเกต อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือทั้ง สองอย่าง มีการเคลื่อนที่ ให้พิจารณารูปแล้วใช้หลักการในหัวข้อต่างๆ ต่อไปนี้ Main Manu เสียง
- 44. เสียง 1.เมื่อผู้สังเกตอยู่ดานหน้า ก.ยืนอยู่กับที่ เสียงเคลื่อนที่เข้าสู่ผู้ฟังด้วยความเร็ว V ความถี่ที่ได้ยิน ข.เดินเข้าหาแหล่งกาเนิดด้วยอัตราเร็ว Vo เสียงจะเคลื่อนที่เข้าสู่ ผู้ฟัง ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ V+Vo ความถี่ที่ได้ยิน ค.เดินออกจากแหล่งกาเนิดด้วยอัตราเร็ว Vo เสียงจะเคลื่อนที่เข้า สู่ผู้ฟังด้วยความเร็วสัมพัทธ์ V-Vo ความถี่ที่ได้ยินMain Manu เสียง
- 45. เสียง 2.เมื่อผู้สังเกตอยู่ด้านหลัง ก.ยืนอยู่กับที่ เสียงเคลื่อนที่เข้สู่ผู้ฟังด้วยความเร็ว V ความถี่ที่ได้ยิน ข.เดินเข้าหาแหล่งกาเนิดด้วยอัตราเร็ว Vo เสียงจะเคลื่อนที่เข้าสู่ ผู้ฟัง ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ V+Vo ความถี่ที่ได้ยิน ค.เดินออกจากแหล่งกาเนิดด้วยอัตราเร็ว Vo เสียงจะเคลื่อนที่เข้า สู่ผู้ฟังด้วยความเร็วสัมพัทธ์ V-Vo ความถี่ที่ได้ยินMain Manu เสียง
- 46. เสียง ทั้ง 6 สมการนี้ จะเขียนรวมกันและประกอบกับหลักการใช้ เครื่องหมายดังนี้คือ ผู้สังเกตอยู่ด้านหน้า Vs เป็น + ผู้สังเกตอยู่ด้านหลัง Vs เป็น - ผู้สังเกตเดินเข้าไปหา Vo เป็น + ผู้สังเกตเดินออกไป Vo เป็น - Main Manu เสียง
- 47. เสียง 8.คลื่นกระแทก ในกรณีที่แหล่งเคลื่อนที่เร็วกว่าคลื่นที่เกิดขึ้น เช่น เครื่องบินที่บินเร็วเหนือเสียง เทียบกับปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ที่กล่าว มาแล้ว จะเป็นกรณีที่ Vs > V Main Manu เสียง
- 48. Main Manu เสียง
- 49. Main Manu เสียง
- 50. Main Manu เสียง
- 51. Main Manu เสียง
- 52. Main Manu เสียง
- 53. Main Manu เสียง
- 55. แสง สมบัติทางกายภาพของแสง 1.ธรรมชาติของแสง มีปรากฏการณ์ที่แสดงว่าแสงเป็นคลื่น เช่น การเลี้ยวเบน การ สะท้อน การหักเห เละการแทรกสอด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแทรกสอด เป็นสิ่งแสดงได้ชัดเจนถึงความแตกต่างระหว่างคลื่นกับอนุภาค ดังนั้นแสง จึงมีสมบัติเป็นคลื่นตามขวางและอนุภาคในเวลาเดียวกัน กล่าวโดยทั่วไป แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง มีพลังงาน ควบคู่เป็นควอนตัม เช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ Main Manu แสง
- 56. แสง 2.ความยาวคลื่นและอัตราเร็วของแสง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วๆไปนั้น มีอัตรเร็วเป็นค่าคงที่เดียวกัน เมื่อ ผ่านไปในตัวกลางสภาวะเดียวกัน คือ แสงสว่าง หมายถึงแสงที่ให้การรู้ได้ต่อสายตานั้น เป็นแต่เพียงส่วน หนึ่งเท่านั้น คือมีความยาวคลื่นโดยประมาณ อยู่ระหว่าง 380 nm ถึง 780 nm หรือในหน่วยแบบเดิมคือ 3800-7800 อังสตอม สเปคตรัมของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกเรียกชื่อตามช่วงของความยาวคลื่น เช่นเดียวกับคลื่นทั่วๆไป ความยาวคลื่น ความถี่ และอัตราเร็วของ แสงก็ยังคงมีความสัมพันธ์ในลักษณะเดียวกันคือ c = f λ Main Manu แสง
- 57. Main Manu แสง
- 58. แสง 3.การแทรกสอดและการเลี้ยวเบนของแสง แสงจะเกิดการแทรกสอดกันได้นั้น จะต้องเป็นแสงที่ถูกส่งมาจาก แหล่งกาเนิดอาพันธ์ นั่นคือแสงที่ส่งออกมานั้น จะต้องมีเฟสตรงกัน และ รักษาสมบัติเช่นนั้นไว้ตลอดเวลาจนกว่าจะถึงจุดที่มีการแทรกสอด แสงที่มี สมบัติเช่นนี้เรียกว่า แสงอาพันธ์ คลื่นแสงอาพันธ์คู่หนึ่ง จะแทรกสอดกัน ด้วยเงื่อนไขดังนี้ ผลต่างของระยะทาง = nλ จะเกิดการเสริมกัน ผลต่างของระยะทาง = (n+1/2) λ จะเกิดการขัดกัน Main Manu แสง
- 59. แสง 1.การแทรกสอดเกิดจากช่องเจาะคู่ พิจารณาเฉพาะเมื่อมีลาแสงขนาน ส่องมาให้แนวตั้งฉากกับแผ่นกั้นที่ มีช่องเล็กๆ 2 ช่อง ห่างกัน d นาฉากรับภาพในแนวนขนานกับแผ่นกั้นเป็น ระยะทาง D ซึ่งไกลออกไปพอควร พิจารณาเฉพาะกรณีที่ D >> d Main Manu แสง
- 60. แสง ด้วยเงื่อนไข D >> d และ P ไม่ไกลจาก O มากนัก ทาให้ϴเป็นมุม ค่อนข้างเล็ก 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
- 62. แสง 2.การแทรกสอดเกิดจากเกรตติง สืบเนื่องมาจากการแทรกสอดเกิดจากช่องเจาะคู่ โดยพิจารณาจาก สมการ sinϴ = nλ/d จะเห็นได้ว่า d เป็นตัวหาร ถ้าทาให้มีค่าน้อยลงได้ มุมϴจะโตขึ้น นั่น คือจุดที่มีการแทรกสอดบนฉากจะอยู่ห่างกันมากขึ้นทาให้ผู้ทดลองสังเกต และได้ข้อมูลของการวัดดีขึ้น โดยไม่ต้องเลื่อนออกไปไกล Main Manu แสง
- 63. แสง หลักการของเกรตติงนี้ ยังนาไปใช้เป็นประโยชน์ในการศึกษา โครงสร้างของสสารโดยรังสีเอกซ์ คือ ระนาบที่มีอะตอมอยู่นั้น อยู่อย่างมี ระเบียบติดชิดกันมาก เปรียบเหมือนเป็นเกรดตติงรังสีเอกซ์ก็เปรียบได้กับ แสงที่ผ่านเข้ามา จะเกิดการเลี้ยวเบนและแทรกสอดได้ในที่สุด แล้ว ตรวจวัดได้ด้วยเครื่องมือที่เหมาะสมกับงานนั้นๆ Main Manu แสง
- 64. แสง 4.สีของแสง แสงสีต่างๆเมื่อตรวจสอบโดยการแทรกสอด ไม่ว่าจะใช้ช่องเจาะคู่ หรือเกรตติงก็ตาม จะสามารถหาความยาวคลื่นได้แน่ชัดจากการการ ทดลองว่า แสงสีหนึ่งๆจะมีความยาวคลื่นเป็นค่าเฉพาะ แตกต่างไปจาก ความยาวคลื่นของแสงสีอื่นๆ Main Manu แสง
- 65. แสง แสงไม่มีสี หรือที่เรียกกันว่า แสงสีขาว เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ พบว่าประกอบขึ้นจากแสง 7 สี คือ ม่วง คราม น้าเงิน เขียว เหลือง แสด แดง มีความยาวคลื่นและความถี่ดังที่รวบรวมไว้นี้ Main Manu แสง
- 66. แสง ขอให้สังเกตว่า แสงเหนือม่วง ความถี่จะอยู่ เหนือความถี่ ของแสง ม่วงขึ้นไป และแสงให้แดง ความถี่อยู่ ให้ความถี่ ของแสงแดงลงมา 5.การกระเจิงของแสง สมบัติบางประการหนึ่งที่เกี่ยวกับคลื่น คือ การกระเจิง ยกตัวอย่าง ในชีวิตประจาวันที่เห็นได้ง่าย เช่น คลื่นน้า ถ้าเป็นคลื่นเล็กๆ ความยาว คลื่นน้อยๆเคลื่อนไปถึงเรือลาหนึ่ง จะไม่ค่อยมีผลต่อเรือเลย แต่ทว่าคลื่น นั้นจะมีการสะท้อนหรือกระจายเลี้ยวออกไปจากเรือ ในทางกลับกัน ถ้าเป้ นคลื่นใหญ่ๆความยาวคลื่นมาก Main Manu แสง
- 67. แสง สมบัติทางเรขาคณิตของแสง 1.ความหมายของสมบัติทางเรขาคณิตของแสง หมายถึงสมบัติของแสงอันศึกษาโดยวิธีการใช้แนวทางเดินของแสง หรือรังสีเพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของแสงในตัวกลสง แทนที่จะพิจารณาใน ลักษณะคลื่นแผ่ออกไปจากต้นกาเนิด การศึกษาเช่นนี้เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ อยู่กับตาแหน่ง และแนวทางเดินของลาแสงหนึ่งสามารถจะหา ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณต่างๆที่เกี่ยวข้องโดยวิธีพิสูจน์ในทาง เรขาคณิต ตรีโกณมิติ และการสร้างรูปโดยตรง Main Manu แสง
- 68. แสง 2.การสะท้อนจากผิวเรียบตรง พิจารณาถึงการสะท้อนจากผิวใดๆจุดซึ่งมีการสะท้อนประกอบกับ เส้นสัมผัสผิว ณ จุดๆนั้น จะเป็นไปตามกฎการสะท้อน มุมตก = มุมสะท้อน ถ้าเป็นผิวเรียบ จะมีแนวแสงสะท้อนมีลุกษณะเป็นระเบียบอัน ตรงกันข้ามกับการสะท้อนบนผิวขรุขระ แสงสะท้อนจากผิวจะไร้ระเบียบ การสะท้อนที่มีระเบียบ เกิดจากผิวเรียบ แบ่งได้เป็น 2 อย่างคือ จาก ผิวราบ และจากผิวโค้ง Main Manu แสง
- 69. แสง การสะท้อนจากผิวราบ เช่น การสะท้อนจากกระจกเงาราบ จะพบว่า (ก) มุมตก = มุมสะท้อน (ข) ระยะจากวัตถุถึงผิวสะท้อน = ระยะภาพจากภาพถึงผิว สะท้อน (ค) ขนาดของภาพ = ขนาดของวัตถุ Main Manu แสง
- 70. แสง 3.การสะท้อนจากผิวเรียบโค้งทรงกลม ถ้าผิวสะท้อนเป็นผิวนูน ก็มักจะเรียกว่าเป็น กระจกนูน ถ้าผิว สะท้อนเป็นผิวเว้า 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
- 72. แสง 2.หลักการเขียนภาพทางเดินของแสง เพื่อการหาตาแหน่งภาพ 1.เขียนแนวทางเดินรังสีของแสงจากวัตถุขนานกับแกนไปยังกระจก ให้สะท้อนในแนวผ่านจุดโฟกัส 2.เขียนแนวทางเดินรังสีของแสงจากวัตถุ ผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ง ไปยังกระจก สะท้อนกลับทางเดิม 3.จุดตัดกันของแนวรังสีในข้อ 1 และข้อ 2 จะเป็นตาแหน่งภาพจริง และถ้าเป็นจุดตัดของแนวต่อของรังสีในข้อ 1 และข้อ 2 จะเป็นตาแน่ง ภาพเสมือน Main Manu แสง
- 73. แสง 4.การหักเหที่ผิวเรียบตรง จะเกิดขึ้นเมื่อรังสีของแสง ผ่านรอยต่อของตัวกลางต่างกัน จึงกล่าว ให้ขัดเจนอีกได้ว่า ตราบเท่าที่แสงเดินทางอยู่ในตัวกลางเดิมที่เป็นเนื้อ เดียวกันจะไม่เกิดการหักเหขึ้นเลย เมื่อแสงส่องจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีก ตัวกลางหนึ่ง โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นทั้งการหักเหและการสะท้อนพร้อมๆกัน ซึ่งอาจจะพบว่าอย่างใดหอย่างหนึ่งเกิดขึ้นมากหรือน้อยกว่าอีกอย่างหนึ่ง ได้ Main Manu แสง
- 74. แสง 1.มุมตกและมุมหักเห วัดเทียบกับแนวเส้นปกติ อันเป็นเส้นลากตั้งฉากกับผิว ให้ ϴ1 เป็นมุมตกจากตัวกลาง 1 ซึ่งเท่ากับ มุมสะท้อนในตัวกลาง 1 ϴ2 เป็นมุมหักเหในตัวกลาง 2 n1,n2 เป็นดัชนีหักเหของตัวกลาง 1 และ 2 พิสูจน์ได้เป็นกฎของสเนล คือ n1sinϴ1 = n2sinϴ2 Main Manu แสง
- 75. แสง โดยทั่วไป ถ้าตัวกลาง 1 เป็นอากาศ n1 = 1 และตัวกลาง 2 เป็น ตัวกลางใดๆ n2 เป็นดัชนีหักเหของตัวกลางนั้นเขียนเป็น n จึงมักจะเขียน กันโดยง่ายๆว่า ในที่นี้ ϴi คือ ϴ1 เป็นมุมตก และ ϴr คือ ϴ2 เป็นมุมหักเห Main Manu แสง
- 76. แสง 2.การสะท้อนกลับหมด จะเกิดขึ้นได้เฉพาะในกรณรที่แสงตกใน ตัวกลางที่มี n สูงกว่าไปยังผิวตัวกลางที่มี n น้อยกว่า ถ้าทามุมตกโตกว่า มุมจากัดอันหนึ่งซึ่งเรียกว่า มุมวิกฤต จะไม่มีแสงหักเหออกไป หากแต่จะ สะท้อนกลับมาหมด ภายในตัวกลางเดิม สังเกตได้ว่า ถ้าแสงตกทามุม เท่ากับมุมวิกฤตพอดี แสงจะหักเหไป ตามผิวรอยต่อ คือทามุมหักเหเป็น 90 องศา นั่นเอง Main Manu แสง
- 77. แสง 4.การกระจายของแสง เมื่อแสงมีการหักเหหรือเลี้ยวเบนไปจากแนวเดิม มุมที่มีรังสีหักเหทา กับแนวรังสีเดิมก่อนหักเห เรียกว่า มุมเบี่ยงเบน แสงที่มีความยาวคลื่น ต่างกัน จะกระจายได้ต่างกัน Main Manu แสง
- 78. แสง 5.ความลึกของวัตถุ ที่ปรากฏต่อผู้สังเกต เมื่อผู้สังเกตอยู่ในตัวกลางหนึ่ง มองไปยังวัตถุซึ่งอยู่ในอีกตัวกลาง หนึ่ง จะพบว่าวัตถุนั้นอยู่ห่างจากผิวรอยต่อของตัวกลาง แตกต่างไปจาก ระยะห่างจริง จะสัมพันธ์กันในรูปสมการคือ Main Manu แสง
- 79. แสง ความสัมพันธ์ในรูปสมการนี้มีประโยชน์มาก เพราะจะกลับวัตถุและผู้ สังเกตให้อยู่ในตัวกลางที่กลับกันได้ โดยทั่วไป ถ้าตัวกลาง 1 เป็นอากาศ มักจะเขียนง่ายๆในรูป Main Manu แสง
- 80. แสง 5.การหักเหที่ผิวเรียบโค้งทรงกลม กฎการหักเหที่เกี่ยวข้องกับดัชนีหักเหของสเนลยังคงเป็นจริง วัตถุอยู่ ในตัวกลาง 1 จะทาให้เกิดภาพจริง อยู่ในตัวกลาง 2 ได้ ตาแหน่งวัตถุ ตาแหน่งภาพ รัศมี ความโค้งของผิว จะมีความสัมพันธ์กับค่าดัชนีหักเห ใน ลักษณะสมการ ประกอบกับหลักการใช้เครื่องหมายว่า 1.จริงเป็น + เหมือนเป็น – 2.ผิวนูน R เป็น + ผิวเว้าเป็น - 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 แต่จะมี เลนซ์ที่มีผิวโค้งอย่างอื่นได้ เช่นโค้งแบบกาบกล้วยใช้ในอุปกรณ์ทางแสง เป็นกรณีเฉพาะ Main Manu แสง
- 82. แสง 1.เลนซ์หนา จะเป็นชนิดนูนหรือเว้าก็ตามที่มีความหนา จาเป็นต้อง คิดการหักเหที่ผิวเรียบโค้งทรงกลม เพื่อหาตาแหน่งภาพเกิดขึ้นจากผิวแรก แล้วนาไปคิดเป็นวัตถุผิวโค้งที่สอง แม้ว่าจะมีความยุ่งยากพอควร แต่ก็อยู่ ในวิสัยที่ผู้ศึกษาจะทาได้ 2.เลนซ์บาง จะเป็นชนิดนูนหรือเว้าก็ตาม ความหนาไม่มากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับขนาดของเลนซ์และระยะที่วางวัตถุไว้หน้า เลนซ์นั้น ความหนาของเลนซ์จะมีค่าน้อย จนละเว้นระยะห่างระหว่างผิว ของเลนซ์ไปได้ Main Manu แสง
- 83. แสง ถ้าวัสดุทาเป็นเลนซ์มีค่าดัชนีหักเห n2 แล้วทาการทดลองอยู่ใน ตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเห n1 จะได้ความสัมพันธ์ของปริมาณต่างๆคือ ทั้งนี้ s และ s’ คือระยะภาพและระยะวัตถุจากเลนซ์ f คือ ความยาวโฟกัส R1 และ R2 คือ รัศมีความโค้งของเลนซ์ ประกอบกับหลักการใช้เครื่องหมายว่า 1.จริงเป็น + เหมือนเป็น - 2.ผิวนูน R เป็น + ผิวเว้าเป็น - Main Manu แสง
- 84. แสง ข้อสังเกตที่สาคัญ 1.ความยาวโฟกัสของเลนซ์ เกี่ยวข้องกับรัศมีความโค้งในลักษณะ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว f ≠ R/2 ซึ่งต่างกับเรื่องของกระจะโค้ง 2.ความยาวโฟกัสของเลนซ์หาได้จากสมการใน 1. จึงอาจจะมีค่าเป็น + หรือ – ก็ได้ เลนซ์นูนจะมีค่า f เป็น + และเลนซ์เว้าจะมีค่า f เป็น – Main Manu แสง
- 85. แสง 3.เลนซ์บางในอากาศ ในที่นี้ n1 = 1 และ n2 เขียนเป็น n สมการจึงเป็นในลักษณะ ประกอบเข้ากับหลักการใช้เครื่องหมายเช่นเดิม สมการที่ใช้กันมาก ในการเรียนระดับนี้คือ ซึ่งมีรูปสมการเหมือนกับสมการของกระจกโค้ง Main Manu แสง
- 86. แสง 4.หลักการเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพ 1.เขียนแนวทางเดินรังสีของแสงจากวัตถุขนานกับแกนไปยังเลนซื บาง เสมือนว่ามีการหักเหทันทีในแนวผ่านจุดโฟกัสด้านหลัง ถ้าเป็นเลนซ์ นูน และจุดโฟกัสด้านหน้าถ้าเป็นเลนซ์เว้า 2.เขียนแนวทางเดินของแสงผ่านจุดกลางเลนซ์ตรงไปในแนวเดิม 3.จุดตัดกันของ 1. และ 2. เป็นตาแหน่งของภาพ Main Manu แสง
- 88. ผู้จัดทา นายพงปภัส ภัทรวีร์ธัญวิชย์ ชื่อเล่น ซี ชั้น ม.6/8 เลขที่ 31 นายอิศรพงษ์ แก้ววัน ชื่อเล่น มาร์ค ชั้น ม.6/8 เลขที่ 33 Main Manu