คลื่น

19,270 views

Published on

Published in: Education
2 Comments
4 Likes
Statistics
Notes
  • สนใจมากเลย
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • ถ้าผมต้องการดาวโหลดท้งหมดต้องทำยังไงครับ
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
19,270
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
15,275
Actions
Shares
0
Downloads
251
Comments
2
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

คลื่น

  1. 1. y R B ฟิ สิ กส์ m  T r 1 T L2 x F จุด m A 3 m m m หมุน L1  R O  2M 300 A MT1 A B F เรื่อง คลืนกล ่ 20 cm 15 cm FT2 5 cm A C ตำแหน่ง A สมดุล C R B P 200 (kg.m/s) 100 V P 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  60 0.4 1.0 m 0.2 m R a - 10 t(s) m 100 1
  2. 2. คลืนแบ่ งออกได้ เป็ น 2 ประเภทใหญ่ ่1. คลืนกล ่ เป็ นคลืนทีเ่ กิดในตัวกลางยืดหยุ่นโดยเกิด ่จากการใช้ แรงกระตุ้น สามารถถ่ ายโอนพลังงานกลได้ เช่ น คลืนนา คลืนเชือก ่ ้ ่ คลืนเสี ยง เป็ นต้ น ่ 2
  3. 3. 2. คลืนแม่ เหล็กไฟฟา ่ ้ เป็ นคลืนทีไม่ ต้องมีตัวกลางในการถ่ ายโอน ่ ่พลังงาน เช่ นคลืนวิทยุ คลืนแสง รังสี เอกซ์ ่ ่คลืนไมโครเวฟ เป็ นต้ น ่ 3
  4. 4. เมื่อสะบัดเชือกขึนลงจะเห็นว่ าทิศการ ้เคลือนที่ของคลืนจะไปตามแนวของเส้ น ่ ่เชือก แต่ ทุก ๆ อนุภาคบนเส้ นเชือกจะขยับขึนลงในแนวตั้งฉากกับแนวเส้ นเชือก ้ เราจัดประเภทคลืนทีอนุภาคของตัว ่ ่กลางสั่ นในแนวตั้งฉากกับทิศการเคลือนที่ ่ของคลืนนั้นว่ า คลืนตามขวาง ่ ่ 4
  5. 5. 5
  6. 6. ในกรณีททศการเคลือนทีของคลืนกับทิศ ี่ ิ ่ ่ ่การเคลือนทีของอนุภาคไปในทิศทางเดียว ่ ่กัน เรียกการเคลือนทีของคลืนนีว่า ่ ่ ่ ้ คลืนตามยาว ่ 6
  7. 7. คลืนผิวนา ่ ้ คลืนผิวนาเป็ นคลืนกลเกิดขึนเมื่อผิวนา ่ ้ ่ ้ ้ถูกรบกวน และมีการถ่ ายโอนพลังงานผ่ านโมเลกุลของนา ้ 7
  8. 8. lOA A PB B P A 8
  9. 9. PA PP P PAA AA 9
  10. 10. PA l PA 10
  11. 11. ระยะทางทีสันคลืน P เคลือนที่ไปได้ ใน ่ ่ ่หนึ่งหน่ วยเวลา เรียกว่ า อัตราเร็วคลืน( v ) ่ จานวนคลืนทีเ่ คลือนที่ผ่านตาแหน่ งใด ๆ ่ ่ในหนึ่งหน่ วยเวลา เรียกว่ า ความถี่ ( f ) ช่ วงเวลาที่คลืนเคลือนที่ผ่านตาแหน่ งใด ๆ ่ ่ครบหนึ่งรอบคลืน เรียกว่ า คาบ ( T ) ่ 11
  12. 12. 1T fv  fl 12
  13. 13. ตัวอย่ าง 1 นักเรียนคนหนึ่งนั่งทีขอบสระนา ่ ้แล้ วใช้ เท้ ากระทุ้งนาเป็ นจังหวะสมาเสมอ 2 ้ ่ครั้งต่ อวินาที เมือจับเวลาทีคลืนลูกแรกเคลือน ่ ่ ่ ่ทีไปกระทบขอบสระอีกด้ านหนึ่งซึ่งอยู่ห่าง ่ไป 12 เมตร พบว่ าใช้ เวลา 12 วินาที จงคานวณหาความยาวคลืนผิวนานี้่ ้ 13
  14. 14. ตัวอย่ าง 2 เมื่อคลืนเคลือนที่ไปบนผิวนา ทาให้ ่ ่ ้ผิวนากระเพือมขึนลงจากระดับเดิม 900 รอบ ้ ่ ้ในเวลา 1 นาที ระยะระหว่ างสั นคลืนที่ถัดกัน ่วัดได้ 30 cm จงคานวณหาอัตราเร็วของคลืน ่ผิวนา ้ 14
  15. 15. เฟสของคลืน ่ เป็ นการกาหนดตาแหน่ งของการเคลือนที่ ่ทีมีลกษณะเป็ นรอบ โดยจะมีความสั มพันธ์ ่ ักับการกระจัดของการเคลือนที่น้ัน ่ 15
  16. 16. b f j a0 c0 e g i 0 900 180 270 3600 0 d hเฟสตรงข้นมกัอจุคือจุดทีมการกระจัดเท่ ากันเฟสตรงกัา คื น ดทีมการกระจัดตรงกัน ่ ี ่ ีเคลือนทีตปทิศาเดียวกัน ่ ่ไ รงข้ มกัน 16
  17. 17. 4m P 450 คลืนนากาลังเคลือนที่ไปทางขวามือด้ วยความเร็ว ่ ้ ่0.5 m/s ดังรู ป ถ้ าขณะนั้นจุด Pมีเฟส 450 ถามว่ าอย่ างเร็วทีสุดกีวนาที P จึงจะถูกแกว่ งขึนไปอยู่ที่ ่ ่ิ ้สั นคลืน ่ 17
  18. 18. ตัวอย่ าง คลืนผิวนามีอตราเร็ว 20 cm/s ่ ้ ักระจายออกจากแหล่ งกาเนิดคลืนซึ่งมีความ ่ถี่ 5 Hz การกระเพือมของผิวนาทีอยู่ห่างจาก ่ ้ ่แหล่ งกาเนิด 30 cm และ 48 cm จะมีเฟสต่ างกันกีองศา ่ 18
  19. 19. Dark Light 19
  20. 20. ลักษณะของคลืนทีมองผ่ านถาดคลืน ่ ่ ่ 20
  21. 21. การซ้ อนทับของคลืน ่ 21
  22. 22. 22
  23. 23. 23
  24. 24. การซ้ อนทับของคลืนดลสองคลืน ่ ่ 24
  25. 25. การซ้ อนทับของคลืนดลสองคลืน ่ ่ 25
  26. 26. สมบัติของคลืน ่1. การสะท้ อน2. การหักเห3. การแทรกสอด4. การเลียวเบน ้ 26
  27. 27. การสะท้ อนของคลืน ่ 27
  28. 28. ถ้ าปลายสุ ดของตัวกลางถูกยึดหรือตรึงไว้ แอมพลิจูดของคลืนทีสะท้ อนออกมาจะ ่ ่อยู่ในทิศตรงข้ ามกับคลืนเดิม หรือกล่ าวได้ ่ว่ ามีเฟสตรงข้ ามกับคลืนเดิม ่ 28
  29. 29. ถ้ าให้ ปลายสุ ดของตัวกลางอิสระสามารถเคลือนทีขนลงได้ อสระ แอมพลิจูดของคลืน ่ ่ ึ้ ิ ่ทีสะท้ อนออกมาจะอยู่ในทิศเดิม หรือกล่ าว ่ได้ ว่ามีเฟสตรงกับคลืนเดิม ่ 29
  30. 30. การสะท้ อนของคลืนผิวนา ่ ้ เส้ นแนวฉากคลืนตกกระทบ ่ คลืนสะท้ อน ่ 1 2 30
  31. 31. 31
  32. 32. 32
  33. 33. 33
  34. 34. 34
  35. 35. การหักเหของคลืน ่ น้าตืน ้น้าลึก 35
  36. 36. การหักเหของคลืน ่ นาตืน ้ ้น้าลึก 36
  37. 37. เมื่อคลืนเคลือนทีเ่ ข้ าไปในอีกตัวกลางหนึ่ง ่ ่พบว่ า ความยาวคลืนในนาลึก และนาตืนต่ าง ่ ้ ้ ้กัน แต่ ความถียงคงเท่ าเดิม เมื่อวิเคราะห์ จาก ่ัสมการ v = f l ดังนั้นอัตราเร็วคลืนจึง ่แตกต่ างกัน 37
  38. 38. ปรากฏการณ์ ทคลืนเคลือนทีผ่านผิวรอยต่ อ ี่ ่ ่ ่ระหว่ างตัวกลางที่มีสมบัติต่างกัน แล้ วทาให้อัตราเร็ว และทิศทางการเคลือนที่ของคลืน ่ ่เปลียนไปเรียกว่ า การหักเห ่ และคลืนทีเ่ คลือนที่ผ่านรอยต่ อระหว่ าง ่ ่ตัวกลางไปเรียกว่ า คลืนหักเห ่ 38
  39. 39. ในการเคลือนทีผ่านผิวรอยต่ อ ความถีของ ่ ่ ่คลืนจะมีค่าคงตัว และความยาวคลืนมีค่า ่ ่เปลียนแปลงทาให้ อตราเร็วของคลืนเปลียน ่ ั ่ ่ไปด้ วย v = fl 39
  40. 40. N 2 C B 1 1 A D 2ระยะ BC เป็ นความยาวคลืนในเขตนาลึก l1 ่ ้ระยะ AD เป็ นความยาวคลืนในเขตนาตืน l2 ่ ้ ้ 40
  41. 41. N C B 2 BC l1 sin 1   1 AB AB 1 A D sin  2  AD l2  2 AB ABsin 1 l1 AB sin  2 l2 ABsin 1 l1 sin 1 l1 v1   sin  2 l2 sin  2 l2 v2 41
  42. 42. ตัวอย่ าง คลืนผิวนามีความถี่ 12 HZ เคลือนที่ ่ ้ ่จากบริเวณนาลึกเข้ าสู่ บริเวณนาตืน โดยหน้ า ้ ้ ้คลืนตกกระทบทามุม 45 ่ 0 กับเส้ นรอยต่ อนา ้ลึกกับนาตืน เมื่อความยาวคลืนในนาลึกเป็ น ้ ้ ่ ้1.5 cm และในนาตืนเป็ น 1 cm ้ ้ 42
  43. 43. จงหา ก) อัตราเร็วของคลืนผิวนาในนาลึก ่ ้ ้ ข) มุมหักเหเมือคลืนผ่ านผิวรอยต่ อ ่ ่ ค) ความถีของคลืนในบริเวณนาตืน ่ ่ ้ ้ 43
  44. 44. การแทรกสอด การแทรกสอด เกิดจากคลืนต่ อเนื่องจาก ่แหล่ งกาเนิดคลืนสองแหล่ งทีมีความถีเ่ ท่ า ่ ่กัน และมีเฟสตรงกันเคลือนทีมาพบกัน ่ ่จะเกิดการซ้ อนทับระหว่ างคลืนต่ อเนื่อง ่ทั้งสอง 44
  45. 45. การซ้ อนทับของคลืนดลสองคลืน ่ ่ 45
  46. 46. ในกรณีทการแทรกสอดนั้นเกิดจากการที่ ี่สั นคลืนกับสั นคลืนมาตรงกัน หรือท้ องคลืน ่ ่ ่กับท้ องคลืนมาตรงกัน คลืนลัพธ์ จะมีแอมพลิ ่ ่จูดของคลืนสู งกว่ าเดิม เรียกการแทรกสอด ่แบบนีว่า การแทรกสอดแบบเสริม ้ 46
  47. 47. แต่ ถ้าการแทรกสอดนั้นสั นคลืนของแหล่ ง ่กาเนิดหนึ่งไปตรงกับท้ องคลืนของอีกแหล่ ง ่กาเนิดหนึ่งเรียกการแทรกสอดแบบนีว่า้การแทรกสอดแบบหักล้ าง 47
  48. 48. แหล่ งกาเนิดคลืนทีมีความถีเ่ ท่ ากัน และ ่ ่มีเฟสตรงกัน หรือมีเฟสต่ างกันเป็ นค่ าคงตัว เรียกว่ าแหล่ งกาเนิดอาพันธ์ 48
  49. 49. 49
  50. 50. N2 A1 N1 A0 N1 A1 NA2 2 A 2 P1 P2 s1 s2 50
  51. 51. A2 N2 A1 N1 A0 N1 A1 N2 N2 A1 N1 A0 N1 A1 N2 A2 A2 A2 Q1 P1 P1 s1 s2 s1 s2 เส้ น A0 คือแนวเส้ นปฏิบัพแนวกลาง A1 เป็ นเส้ นปฏิบัพที่ 1 ถัดจากแนวกลางไปทั้งซ้ ายและขวา 51
  52. 52. A2 N2 A1 N1 A0 N1 A1 N2 N2 A1 N1 A0 N1 A1 N2 A2 A2 A2 Q1 P1 P1 s1 s2 s1 s2 เส้ น N1 คือแนวเส้ นบัพที่ 1 ถัดจากแนวกลางไปทั้งซ้ ายและขวา 52
  53. 53. A2 N2 A1 N1 A0 N1 A1 N2 A2 P1 Q1 S1P - S2P = nl เมื่อ n = 0,1,2 ... s1 s2การแทรกสอดของคลืนจะเกิดในแนว A0,A1,A2..An ่และ N1,N2..Nn และผลต่ างระหว่ างระยะทางจากแหล่งกาเนิดคลืนทั้งสองไปยังจุดใดๆ บนเส้ นปฏิบัพ ่จะเท่ ากับจานวนเต็มของความยาวคลืนเสมอ ่ 53
  54. 54. ทุก ๆ จุดบนแนวบัพ คลืนจะแทรกสอดแบบ ่หักล้ างกัน ผลต่ างระหว่ างระยะทางจากแหล่ งกาเนิดคลืนทั้งสองไปยังจุดใด ๆบนแนวเส้ น ่บัพจะเท่ ากับจานวนเต็มคลืนบวกกับครึ่งหนึ่ง ่ของความยาวคลืนเสมอเพราะเป็ นตาแหน่ งที่ ่สั นคลืนพบกับท้ องคลืนพอดี ่ ่ 54
  55. 55. N2 A1 N1 A0 N1 A1 A2 N2 A2 Q1 P1 s1 s2S1Q - S2Q = ( n+ 2 1 )l เมื่อ n = 0,1,2 ... 1 )l เมื่อ n = 1,2,3 ...S1 Q - S 2 Q = ( n - 2 55
  56. 56. ขณะเกิดการแทรกสอด ในแนว S1 และ S2รู ปคลืนทีเ่ กิดขึนจะปรากฎเป็ น คลืนนิ่ง ่ ้ ่ การเกิดคลืนนิ่งในเส้ นเชือกก็สามารถเป็ น ่ไปได้ เช่ นเดียวกัน 56
  57. 57. ตัวอย่ าง จากรู ป เป็ นคลืน 2 คลืนจากแหล่ ง ่ ่กาเนิดอาพันธ์ ถ้ าให้ จุด P อยู่ห่างจากแหล่ งกาเนิดคลืนทั้งสอง เป็ นระยะ 9.6 และ 7.2 ่cm ตามลาดับ จงหาค่ าก) ตาแหน่ ง P เป็ นบัพหรือปฏิบัพที่เท่ าใดข) ความยาวคลืนของคลืนผิวนา ่ ่ ้ 57
  58. 58. Ps1 s2 58
  59. 59. ตัวอย่ าง แหล่ งกาเนิดคลืนอาพันธ์ ให้ หน้ า ่คลืนวงกลมสองแหล่ งอยู่ห่างกัน 10 cm มี ่ความยาวคลืน 2cm ทีตาแหน่ งหนึ่งห่ างจาก ่ ่แหล่ งกาเนิดคลืนทั้งสองเป็ นระยะ 10 cm ่และ 19 cm ตามลาดับ จะอยู่บนแนวบัพหรือปฏิบัพที่เท่ าใด นับจากแนวกลาง 59
  60. 60. P เมือจุด P อยู่ไกลมากจะได้ ่ ว่ า S2P = DP  S1P - S2P = S1D D S1D sin  =  ds1 d s2 d sin  = S1D d sin  = nl 60
  61. 61. t=0 t = 1/4 T t = 2/4 T 61
  62. 62. t = 3/4 T t=T 62
  63. 63. l N N NA A A A 63
  64. 64. N3 s1 A2N2 A1N1 A0N1 A1N2 s2 A2N3 2d 2d N A 1 l l 64
  65. 65. ตัวอย่ าง จุดกาเนิดคลืน s ในถาดคลืนให้ ่ ่กาเนิดคลืนอย่ างต่ อเนื่องด้ วยความถีค่าหนึ่ง ่ ่มีวตถุขอบตรง R กั้นสะท้ อนคลืนทีระยะห่ าง ั ่ ่ออกมาจาก s เท่ ากับ 20 เท่ าของความยาวคลืน ่ถามว่ า จะเกิดแนวบัพกีแนวระหว่ าง s กับ R ่ s R 65
  66. 66. ตัวอย่ าง จากรู ป s1 และ s2 เป็ นแหล่ งกาเนิดคลืนนาให้ แอมพลิจูด ความยาวคลืน และเฟส ่ ้ ่ตรงกัน จุด P เป็ นจุดทีแนว N4 ผ่ านและเป็ น ่แนวบัพสุ ดท้ ายด้ วย ถ้ าผลต่ างระหว่ าง S1Pกับ S2P เท่ ากับ 7 cm แหล่ งกาเนิด s1 กับ s2จะห่ างกันเท่ าไร s1 s2 P 66
  67. 67. การเลียวเบนของคลืน ้ ่ 67
  68. 68. เมื่อช่ องเปิ ดมีความกว้ างน้ อยกว่ าความยาวคลืน ่ 68
  69. 69. หลักของฮอยเกนส์ กล่ าวว่ า แต่ ละจุดบนหน้ าคลืนถือได้ ว่าเป็ นแหล่ งกาเนิดคลืนใหม่ ่ ่ซึ่งส่ งคลืนออกไปทุกทิศทางด้ วยอัตราเร็ว ่เท่ ากับอัตราเร็วของคลืนเดิม ่ 69
  70. 70. ถ้ าช่ องเปิ ดมีความกว้ างมากกว่ าหรือเท่ ากับความยาวคลืน จะเกิดการแทรกสอดกัน ่ A O B  AP - BP = nl d sin  = nl P 70
  71. 71. เมื่อคลืนเคลือนทีผ่านช่ องเปิ ดสองช่ องทีวาง ่ ่ ่ ่ห่ างกันจะเกิดการแทรกสอดเหมือนคลืนทีมา ่ ่จากแหล่ งกาเนิดอาพันธ์ สองจุด s1 s2 71
  72. 72. ตัวอย่ าง คลืนนาความยาวคลืนเท่ าไร ทีทา ่ ้ ่ ่ให้ เกิดบัพทั้งหมด 4 บัพ รอบแนวกึงกลาง ่ของช่ องเปิ ด เมื่อคลืนเคลือนทีผ่านช่ องเปิ ดที่ ่ ่ ่มีความกว้ าง 2.2 cm 72
  73. 73. ตัวอย่ าง คลืนนาหน้ าตรงเคลือนทีผ่านช่ อง ่ ้ ่ ่เดียวทีมีความกว้ าง 8 cm เมื่อความถีของ ่ ่ ่คลืนเป็ น 60 Hz พบว่ าจะเกิดแนวบัพ โดย ่แนวบัพเส้ นทีหกเบนไปจากแนวตรงกลาง ่ 30 องศา คลืนทีเ่ กิดมีอตราเร็วเท่ าไร ่ ั 73
  74. 74. 1. จากรู ป ถ้ าแหล่ งกาเนิดคลืนมีความถี่ ่1200 Hz ความเร็ว 400 m/s จงหาความเร็วและความยาวคลืนในตัวกลางที่ 2 ่ 1 300 2 600 74
  75. 75. 2. คลืนนาหน้ าตรงในถาดคลืนเคลือนที่จาก ่ ้ ่ ่บริเวณ 1 ไปยังบริเวณ 2 ทาให้ การหักเหมีลกษณะ ัดังรู ป ถ้ าแหล่งกาเนิดคลืนมีความถี6 Hz และหน้ า ่ ่คลืนทีอยู่ถดกันในบริเวณ 1 ห่ างกัน 0.02 m จงหา ่ ่ ัอัตราเร็วของคลืนในบริเวณที่ 2 ่ 450 300 75
  76. 76. 3. A และ B เป็ แหล่ งกาเนิดคลืนอาพันธ์ เฟส ่ตรงกันห่ างกัน 4 cm ให้ คลืนทีมีเฟสตรงกัน ่ ่จุด P อยู่ห่างจาก A 3 cm และอยู่บนแนวปิ ฏบัพที่ 2 ในแนว PB จะมีแนวปฏิบัพผ่ านกีแนว ่ A A2 P B 76
  77. 77. 4. S1 และ S2 เป็ นแหล่ งกาเนิดอาพันธ์ จุด Pอยู่บนแนวปฏิบัพที่ 2 โดยระยะ S1P = 12cmและ S2P = 15 cm จงหาความยาวคลืน ่ 77
  78. 78. 5. คลืนนาหน้ าตรงมีความยาวคลืน0.02 m ่ ้ ่ผ่ านตั้งฉากกับช่ องเปิ ดเดียวซึ่งกว้ าง ่0.05 m จงหาแนวบัพทีเ่ กิดขึนทั้งหมดมี ้เท่ าไร 78
  79. 79. 6. สระว่ ายนามีด้านหนึ่งนาตืน และอีกด้ าน ้ ้ ้นาลึก ทาให้ เกิดคลืนโดยพบว่ าคลืนทีนาตืน ้ ่ ่ ่ ้ ้มีความยาวคลืน 50 cm และความยาวคลืน ่ ่ในนาลึก 70 cm ถ้ าพบว่ าคลืนในนาตืนมี ้ ่ ้ ้ความเร็วเท่ ากับ 30 cm/s ความเร็วคลืนในนา ่ ้ลึกจะมีค่าเท่ าไร 79
  80. 80. 7. จากข้ อ 6 ถ้ าหน้ าคลืนทีเ่ กิดในนาตืนทา ่ ้ ้มุม 30 องศา กับผิวรอยต่ อของนาลึกกับ้นาตืน มุมหักเหในนาลึกจะเป็ นเท่ าไร ้ ้ ้ 80
  81. 81. 8. จากรู ป ความยาวคลืนในตัวกลางที่ 2 ่เป็ นกีเ่ ซนติเมตร 1 2 3 cm 530 370 81
  82. 82. 9. คลืนนาจากแหล่ งกาเนิดคลืนหนึ่งมีความ ่ ้ ่เร็ว 2 m/s เคลือนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีก ่ตัวกลางหนึ่งโดยทามุมตกกระทบ 30 องศาทาให้ เกิดมุมหักเห 45 องศา ในตัวกลางที่ 2ถ้ าคลืนใหม่ ทหักเหมานีมีความยาวคลืน ่ ี่ ้ ่0.07 m จงหาความถีของคลืนในตัวกลางที่ 2 ่ ่ 82
  83. 83. 10. S1 และ S2 เป็ นแหล่ งกาเนิดอาพันธ์ บนถาดคลืนมีความถี่ 60 Hz ความเร็วคลืนผิว ่ ่นามีค่า1.5 m/s ้ A1 N1 A0 N1 A N3 A 2 N2 1N 2 A2 A3 P N3 AN4 3 N4S1 S2 Q 83
  84. 84. ก) จงหาความยาวคลืน่ข) ความแตกต่ างระหว่ าง S1P และ S2Pค) ความแตกต่ างระหว่ าง S1Q และ S2Q 84
  85. 85. 11. ถ้ าแหล่ งกาเนิดคลืนอาพันธ์ เฟสตรงกัน ่ห่ างกัน 21 cm กระจายคลืนความถี่ 10 Hz ่มีอตราเร็ว 40 cm/s การแทรกสอดจะทาให้ ัเกิดแนวบัพ และปฏิบัพ ระหว่ างรอยต่ อของแหล่ งกาเนิดทั้งสองเท่ าไร 85
  86. 86. 12. S1 และ S2 เป็ นแหล่ งกาเนิดอาพันธ์ ให้คลืนมีความยาวคลืน 2 cm P อยู่ห่างจาก ่ ่S1 และ S2 8 และ 12 cm S1 Pก) P อยู่บนแนวใด S2ข) บนเส้ นตรง S1S2 เกิดคลืนนิ่งได้ มากทีสุดกีลูพ ่ ่ ่ค) ถ้ า S1S2 อยู่ห่างกัน 8 cm จุด P เบนจากแนวกลางกีองศา ่ 86
  87. 87. 13. คลืนนาทีมีความเร็ว 30 cm/s ผ่ านช่ อง ่ ้ ่เปิ ดนีแล้ วไม่ เห็นแนวบัพ คลืนนาควรมี ้ ่ ้ความถีเ่ ท่ าไร 87
  88. 88. 88
  89. 89. การทีลูกตุ้มเล็กทีมเี ชือกผูกความยาวเท่ ากับ ่ ่ลูกตุ้มใหญ่ จะเริ่มสั่ น และช่ วงการสั่ นจะกว้ างขึนเรื่อย ๆ ปรากฏการณ์ นีเ้ รียกว่ าการสั่ นพ้อง ้ ซึ่งจะเกิดขึนเมือวัตถุถูกบังคับให้ สั่นด้ วยแรง ้ ่ภายนอกที่มีความถี่เท่ ากัน หรือเป็ นจานวนเต็มเท่ าของความถีธรรมชาติของวัตถุน้ันจะมีผล ่ทาให้ วตถุสั่นด้ วยแอมพลิจูดทีกว้ างกว่ าปกติ ั ่ 89
  90. 90. A B 90
  91. 91. เมือเพิมความถีให้ สูงขึนจะเกิดลูพเพิมขึน ่ ่ ่ ้ ่ ้โดยความกว้ างของลูพจะมีความสั มพันธ์ nl L เมื่อ n คือจานวนลูพ 2 91
  92. 92. ในกรณีต่าง ๆทีทาให้ เกิดคลืนนิ่งนี้ ความถี่ ่ ่ของเครื่องสั่ นจะต้ องสอดคล้ องกับความถี่ธรรมชาติของคลืนในเส้ นเชือกจึงจะทาให้ ่เกิดการสั่ นพ้อง โดยมีความสั มพันธ์ vnv f   l 2L 92
  93. 93. vnv f   l 2L จากสมการความถีททาให้ เกิดการสั่ นพ้อง ่ ี่หรือคลืนนิ่งในเส้ นเชือก เมื่อ n = 1 การสั่ น ่ทีเ่ กิดขึนจะมีความถีน้อยทีสุด เรียก ความถี่ ้ ่ ่มูลฐาน หรือ ฮาร์ มอนิกทีหนึ่ง ่ 93
  94. 94. สโตรโบสโคป เป็ นเครื่องมือใช้ ในการวัดหาความยาวคลืน ่ของนา มีลกษณะเป็ นแผ่ นวงกลมแบ่ งออก ้ ัเป็ นช่ อง ๆ ห่ างเท่ ากัน จานวนหลายช่ อง 1 8 2 7 3 6 4 5 94
  95. 95. C B A 1 8 2 7 3 6 4 5D C B A 2 1 3 8 4 7 5 6 95
  96. 96. ถ้ าให้ n = จานวนช่ องของสโตรโบสโคป N = จานวนรอบต่ อวินาทีสูงสุ ดทีหมุน ่สโตรโบสโคปแล้ วเห็นคลืนอยู่นิ่ง ่ f = ความถีคลืน = nN ่ ่ t0 mn t t  nT fW  mn t0 96
  97. 97. ตัวอย่ าง สโตรโบสโคป ชนิดมี 16 ช่ องต่ อรอบถ้ าใช้ หาความถีของคลืนนา ปรากฏว่ าถ้ าเริ่ม ่ ่ ้หมุนจากหยุดนิ่งจนกระทังหมุนได้ 20 รอบ ่ในเวลา 8 วินาที จะเห็นคลืนนาหยุดนิ่ง ความ ่ ้ถีของคลืนนามีค่าเท่ าใด ่ ่ ้ 97
  98. 98. ตัวอย่ าง มองคลืนนาผ่ านสโตรโบสโคปทีมี ่ ้ ่10 ช่ องโดยหมุน 2 รอบในเวลา 1 วินาที ถ้ าคลืนนามีความถี่ 100 Hz จะเห็นคลืนนาหยุด ่ ้ ่ ้นิ่งหรือไม่ และขณะนั้นคลืนเคลือนทีผ่านไป ่ ่ ่กีลูก ่ 98
  99. 99. ตัวอย่ าง มองคลืนนาผ่ านสโตรโบสโคปที่มี 8 ช่ อง ่ ้พบว่ าสามารถมองเห็นคลืนหยุดนิ่งได้ เมือสโตร- ่ ่โบสโคปหมุนด้ วยอัตราเร็วสู งสุ ด10 รอบ/วินาที ถ้ าความยาวคลืนนาวัดได้ 1.5 cm จงหาคาบ ่ ้ความถี่ และความเร็วของคลืนนา ่ ้ ถ้ าเติมนาให้ ระดับสู งขึน พบว่ าความยาว ้ ้คลืนยืดออกเป็ น 1.8 cm จงหาความเร็วคลืนนา ่ ่ ้ในกรณีหลัง 99
  100. 100. ตัวอย่ าง เมื่อใช้ สโตรโบสโคป ขนาด 4 ช่ อง หมุนดูคลืนต่ อเนื่อง ขณะหนึ่งหมุน 5 รอบ/วินาที เห็น ่คลืนอยู่นิ่ง และวัดระยะห่ างระหว่ างสั นคลืนได้ ่ ่2 cm และเมือหมุนสโตรโบสโคป ให้ มอตราเร็วสู ง ่ ีัขึนอีก ก็ไม่ สามารถมองเห็นคลืนอยู่นิ่งอีกเลย คลืน ้ ่ ่นั้นมีความเร็วเท่ าไร 100
  101. 101. ตัวอย่ าง ในการดูท้องคลืนทีมความถี่ 12 Hz ่ ่ ีผ่ านสโตโบสโคปชนิด 8 ช่ อง ใช้ เวลาในการหมุน 10 วินาที เห็นท้ องคลืนอยู่นิ่งจงหาคาบ ่การหมุนของสโตรโบสโคป 101
  102. 102. ตัวอย่ าง ในการทดลองวัดความยาวคลืนนา ่ ้โดยใช้ สโตรโบสโคปชนิด 6 ช่ อง มองดูคลืน ่นาในถาดคลืน เมือหมุนสโตรโบสโคปด้ วย ้ ่ ่ความถี่ 4 รอบ/วินาที จะเห็นคลืนอยู่นิ่ง ่ถ้ าคลืนนามีความเร็ว 15 m/s จงหาความยาว ่ ้คลืนทีวดได้ ่ ่ั 102

×