1. สมบัติของคลื่น

2. สมบัติของคลื่น การสะท้อนของคลื่น การหักเห ของคลื่น การแทรกสอดของคลื่น การเลี้ยวเบนของคลื่น คุณสมบัติ กฎการสะท้อน การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก ความหมาย สมการการหัก เห มุมวิกฤต มุมสะท้อน รังสีสะท้อน ความหมาย กฎของสเนลล์

3. 1. จากรูป แสดงการสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก โดยปลายข้างหนึ่งของเชือกผูกติดกับกำแพง เมื่อคลื่นตกกระทบกับกำแพง คลื่นสะท้อนจะเกิดขึ้น ดังรูปใด ? ก ข ค ง แบบทดสอบก่อนเรียน

4. 2. คลื่นน้ำหน้าตรงเคลื่อนที่เข้ากระทบผิวสะท้อนราบเรียบจะเกิดการสะท้อนขึ้น คลื่นน้ำที่สะท้อนออกมามีเฟสเปลี่ยนไปกี่องศา ? ก . 0° ข . 90° ค . 180° ง . 270°

5. 3. คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากน้ำตื้นเข้าสู่น้ำลึก พบว่าอัตราเร็วของคลื่นเพิ่มเป็น 2 เท่าของเดิม ถ้ามุมตกกระทบมีขนาด 30 องศา มุมหักเหมีขนาดเท่าใด ? ก . 45 องศา ข . 53 องศา ค . 60 องศา ง . 90 องศา

6. 4. ข้อความใดกล่าวผิด ก . การสะท้อนของคลื่นน้ำความยาวคลื่นไม่เปลี่ยน ข . การสะท้อนของคลื่นเชือกปลายอิสระไม่เปลี่ยน ค . การหักเหของคลื่นอัตราเร็วเปลี่ยน ง . การหักเหเกิดขึ้นได้ในตัวกลางเดียวกัน

7. 5. เมื่อคลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำลึกเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น โดยมีหน้าคลื่นขนานกับรอยต่อของน้ำลึกและน้ำตื้น ข้อความใดกล่าวถูกต้อง ก . ความถี่ลดลง ข . ความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลง ค . อัตราเร็วคงที่ ง . ทิศทางไม่เปลี่ยนแปลง

9. การสะท้อนของคลื่น จะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวาง หรือเปลี่ยนตัวกลางในการเคลื่อนที่ โดยคลื่นที่เคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวางเรียกว่า คลื่นตกกระทบ และคลื่นที่สะท้อนออกมาเรียกว่าคลื่นสะท้อน ในการสะท้อนแต่ละครั้งพบว่ามุมที่หน้าคลื่นตกกระทบกระทำกับสิ่งกีดขวางจะเท่ากับมุมที่หน้าคลื่นสะท้อนกระทำกับสิ่งกีดขวางเสมอ นั่นคือการสะท้อนของคลื่นจะเป็นไปตาม กฎการสะท้อน ที่ว่า “ เมื่อคลื่นเกิดการสะท้อนจะได้มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ ” 1. การสะท้อนของคลื่น หมายถึง การที่คลื่นเลื่อนที่ไปตกกระทบกับสิ่งกีดขวางหรือรอยต่อระหว่างตัวกลางแล้วเปลี่ยนทิศสะท้อนกลับมาในตัวกลางเดิม

10. ลักษณะของคลื่นสะท้อน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท 1. จุดสะท้อนตรึงแน่น คลื่นสะท้อนมีลักษณะตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ คือ เข้าเป็นสันคลื่นออกเป็นท้องคลื่น หรือ เข้าเป็นท้องคลื่นออกเป็นสันคลื่น หรือ คลื่นสะท้อนมีเฟสตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ 2. จุดสะท้อนอิสระ คลื่นสะท้อนมีลักษณะเหมือนกับคลื่นตกกระทบ คือ เข้าเป็นสันคลื่นออกเป็นสันคลื่น หรือ เข้าเป็นท้องคลื่นออกเป็นท้องคลื่น หรือ คลื่นสะท้อนมีเฟสเดียวกันกับคลื่นตกกระทบ

11. http://ebook.nfe.go.th/nfe_ebook/data_o_ebook/html/021/179

12. เมื่อทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบ ( รังสีตกกระทบ ) คือแนวที่คลื่นวิ่งเข้าชนตัวสะท้อนก่อนสะท้อน ทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นสะท้อน ( รังสีสะท้อน ) คือ แนวที่คลื่นวิ่งออกจากตัวสะท้อนหลังสะท้อน เส้นแนวฉาก คือ เส้นที่ลากตั้งฉากกับตัวสะท้อน ณ ตำแหน่งที่คลื่นตกกระทบ มุมตกกระทบ อาจวัดได้จากมุมที่หน้าคลื่นตกกระทบกับแนวตัวสะท้อน หรือมุมที่รังสีตกกระทบทำกับเส้นแนวฉาก มุมสะท้อน อาจวัดได้จากมุมที่หน้าคลื่นสะท้อนทำกับแนวตัวสะท้อน หรือมุมที่รังสีสะท้อนกับกับเส้นแนวฉาก รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน เส้นแนวฉาก หน้าคลื่นสะท้อน หน้าคลื่นตกกระทบ สิ่งกีดขวาง  1  2

13. http://irrigation.rid.go.th/rid17/Myweb/machanical/commu/img/Reflection2...

14. การสะท้อนของคลื่น จะมีคุณสมบัติได้ดังนี้ 1. ความถี่ของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับความถี่ของคลื่นตกกระทบ 2. ความเร็วของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับความเร็วของคลื่นตกกระทบ 3. ความยาวคลื่นของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับความยาวคลื่นของคลื่นตกกระทบ 4. ถ้าการสะท้อนไม่มีการสูญเสียพลังงาน จะได้ว่าแอมพลิจูดของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับแอมพลิจูดของคลื่นตกกระทบ 5. การสะท้อนของคลื่นจะเป็นไปตามกฎการสะท้อน 1 ) รังสีตกกระทบ เส้นแนวฉาก รังสีสะท้อน อยู่ในระนาบเดียวกัน 2 ) มุมตกกระทบ (  1 ) เท่ากับ มุมสะท้อน (  2 )

15. การสะท้อนของคลื่น อาจแบ่งตามลักษณะของตัวสะท้อนได้ 2 แบบ 1. ตัวสะท้อนปลายปิด http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan.html

16. 2. ตัวสะท้อนปลายเปิด

17. ** การสะท้อนของคลื่นที่ปลายสุดตรึงแน่น จะทำให้เกิดคลื่นสะท้อนมีเฟสตรงข้ามกันคลื่นตกกระทบ ** การสะท้อนของคลื่นที่ปลายสุดเป็นปลายอิสระ ได้คลื่นสะท้อนมีเฟสเหมือนกับคลื่นตกกระทบทุกประการ

18. คลื่นน้ำหน้าตรงสะท้อนจากผิวสะท้อนโค้ง จะได้คลื่นสะท้อนวงกลมดังรูป

19. คลื่นวงกลมสะท้อนจากผิวสะท้อนโค้ง จะได้คลื่นสะท้อนวงกลมดังรูป

20. คลื่นวงกลมสะท้อนจากผิวโค้งรูปพาราโบลา เมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นอยู่ที่จุดโฟกัสของผิวโค้งรูปพาราโบลา เมื่อคลื่นตกกระทบกับส่วนผิวโค้ง จะได้คลื่นสะท้อนหน้าตรง ดังรูป

21. คลื่นหน้าตรงสะท้อนจากผิวโค้งรูปพาราโบลา จะได้คลื่นสะท้อนหน้าวงกลมเสมือนมีแหล่งกำเนิดคลื่นอยู่ที่จุดโฟกัส ดังรูป

22. กิจการที่ 3.2 การสะท้อนของคลื่น เรามาดูการทดลองต่อไปนี้กันเถอะ

23. http://www.youtube.com/watch?v=-rzfj6NfMy4&feature=related

24. http://www.youtube.com/watch?v=oJKPexW8THo

25. เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน จะทำให้ความเร็วของคลื่นและความยาวคลื่นเปลี่ยนแต่ความถี่คงเดิม จากการทดลองของคลื่นน้ำ พบว่าเมื่อให้คลื่นเคลื่อนที่ในทิศไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางพบว่านอกจากความเร็วของคลื่น และความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงแล้ว ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นยังเปลี่ยนแปลงด้วย เราเรียกปรากฏการณ์ที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อระหว่างตัวกลางที่มีสมบัติต่างกัน แล้วทำให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นเปลี่ยนไปเช่นนี้ว่า “ การหักเห ” 2. การหักเหของคลื่น

26. การหักเหของคลื่น หมายถึง การที่คลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งเข้าไปในอีกตัวกลางหนึ่งที่มีคุณสมบัติต่างกันแล้ว เป็นผลให้อัตราเร็วคลื่นเปลี่ยนไปโดยทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นอาจเปลี่ยนหรือไม่เปลี่ยนก็ได้ ( ถ้าหน้าคลื่นตกกระทบขนานกับแนวรอยต่อของตัวกลางทั้งสองทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นหักเหไม่เปลี่ยนแปลง )

27. เมื่อคลื่นหักเหระหว่างผิวรอยต่อของตัวกลางใดๆ ปริมาณของคลื่นที่เปลี่ยนแปลง คือ ความเร็วและความยาวคลื่น ส่วนความถี่มีค่าคงที่เพราะเป็นคลื่นต่อเนื่องที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเดียวกัน ในการพิจารณา ความเร็ว ( v ) และ ความยาวคลื่น (  ) ในตัวกลางใดๆ เมื่อ ความถี่ ( f ) คงที่ สามรถพิจารณาจากสมการ v = f  ดังรูป A B C D  1  2  1  2 หน้าคลื่นตกกระทบ หน้าคลื่นหักเห เส้นรอยต่อระหว่างตัวกลาง เส้นแนวฉาก เส้นแนวฉาก

28. จากรูป ระยะ BC เป็นความยาวคลื่นในเขตน้ำลึก  1 ระยะ AD เป็นความยาวคลื่นในเขตน้ำตื้น  2 จาก  ABC และ  ABD จะได้ว่า … sin  1 = Sin  2 = ดังนั้น นั่นก็คือ ……………………… .. ( 1 )

29. ถ้าให้ v 1 เป็นอัตราเร็วของคลื่นในน้ำลึก v 2 เป็นอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น และกำหนดให้ความถี่ในน้ำลึกมีค่าเท่ากับความถี่ในน้ำตื้น จะได้ว่า …………………… .. ( 2 ) จากสมการ (1) และ ( 2 ) จะได้ว่า … sin  1 = v 1 ……………… (3) sin  2 v 2

30. จากสมการที่ 3 พบว่าเมื่อคลื่นมีการหักเห อัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบกับค่า sine ของมุมหักเหจะมีค่าเท่ากับอัตราส่วนระหว่างอัตราเร็วของคลื่นในตัวกลางที่คลื่นตกกระทบ กับอัตราเร็วของคลื่นในตัวกลางที่คลื่นหักเห ดังนั้นถ้าเป็นการหักเหของคลื่นผิวน้ำโดยบริเวณสองบริเวณมีความลึกความตื้นคงที่ค่า จะมีค่าคงที่ ซึ่งจะได้ว่า มีค่าคงที่ด้วย จากสมการ (1) และ (2) เขียนรวมกันได้ ดังนี้ … เมื่อ  1 ,  2 คือความยาวคลื่นในตัวกลางที่ 1 และ 2 ตามลำดับ v 1 , v 2 คืออัตราเร็วคลื่นในตัวกลางที่ 1 และ 2 ตามลำดับ  1 คือมุมตกกระทบในตัวกลางที่ 1  2 คือมุมหักเหในตัวกลางที่ 2

31. จากสมการที่ 4 สามารถสรุปเป็น “ กฎการหักเหของคลื่น ” ได้ว่า ทิศทางของคลื่นตกกระทบ เส้นแนวฉากและทิศทางของคลื่นหักเหอยู่ในระนาบเดียวกัน อัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบต่อค่า sine ของมุมหักเหสำหรับตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ จะมีค่าคงที่เสมอ จากสมการที่ (4) จะเห็นว่า … ตัวกลางที่มีอัตราเร็วมากมุม  จะมีค่ามากและตัวกลางที่มี อัตราเร็วน้อยมุม  จะมี ค่าน้อย

32. กฎการหักเหซึ่งเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “ กฎของสเนล ” ซึ่งอัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบในตัวกลางที่ 1(  1 ) ต่อค่า sine ของมุมหักเหในตัวกลางที่ 2 (  2 ) จะมีค่าคงที่เสมอ เรียกอัตราส่วนนี้ว่า … “ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 2 เทียบตัวอย่างที่ 1 ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย “ n” “ กฎการหักเหของคลื่น ” ทิศทางของคลื่นตกกระทบ เส้นแนวฉากและทิศทางของคลื่นหักเหอยู่ในระนาบเดียวกัน อัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบต่อค่า sine ของมุมหักเหสำหรับตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ จะมีค่าคงที่เสมอ

33. ตัวอย่าง 1 คลื่นขบวนหนึ่งเกิดจากแหล่งกำเนิด 20 Hz เคลื่อนที่จากน้ำลึกด้วยความเร็ว 6 m/s เข้าสู่น้ำตื้น โดยมีทิศทางตั้งฉากกับผิวรอยต่อ ถ้าความเร็วในน้ำตื้นเป็น 4 m/s จงหาความยาวคลื่นในน้ำตื้น วิเคราะห์โจทย์ ทิศทางของคลื่นตกกระทบตั้งฉากกับผิวรอยต่อทิศทางของคลื่นหักเหไม่เปลี่ยนแปลง อัตราส่วนของค่าไซน์จึงไม่เกี่ยวข้อง ความถี่ของคลื่นในน้ำลึก = ความถี่ของคลื่นในน้ำตื้น = 20 Hz ถ้าให้น้ำลึกเป็นตัวกลางที่ 1 และ น้ำตื้นเป็นตัวกลางที่ 2 จะได้เกี่ยวกับอัตราเร็ว v ว่า v 1 = 6 m/s v 2 = 4 m/s วิธีทำ หาความยาวคลื่นในน้ำลึก จากสมการ  = จะได้  1 = = = 0.3 m = หาความยาวคลื่นในน้ำตื้นจาก =  2 =  1 x = 0.3 m x = 0.2 m นั่นคือ ความยาวคลื่นในน้ำตื้นเป็น 2 0 เซนติเมตร ตอบ

34. http://th.wikipedia.org/wiki วันที่ 10 ต . ค . 2554 http:// www.trsc.ac.th/physic56/physic http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan.html http://www.thaigoodview.com/node http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan.html วันที่ 10 ต . ค . 2554 วันที่ 10 ต . ค . 2554 วันที่ 10 ต . ค . 2554 วันที่ 10 ต . ค . 2554

35. 1. จากรูป แสดงการสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก โดยปลายข้างหนึ่งของเชือกผูกติดกับกำแพง เมื่อคลื่นตกกระทบกับกำแพง คลื่นสะท้อนจะเกิดขึ้น ดังรูปใด ? ก ข ค ง แบบทดสอบหลังเรียน

36. 2. คลื่นน้ำหน้าตรงเคลื่อนที่เข้ากระทบผิวสะท้อนราบเรียบจะเกิดการสะท้อนขึ้น คลื่นน้ำที่สะท้อนออกมามีเฟสเปลี่ยนไปกี่องศา ? ก . 0° ข . 90° ค . 180° ง . 270°

37. 3. คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากน้ำตื้นเข้าสู่น้ำลึก พบว่าอัตราเร็วของคลื่นเพิ่มเป็น 2 เท่าของเดิม ถ้ามุมตกกระทบมีขนาด 30 องศา มุมหักเหมีขนาดเท่าใด ? ก . 45 องศา ข . 53 องศา ค . 60 องศา ง . 90 องศา

38. 4. ข้อความใดกล่าวผิด ก . การสะท้อนของคลื่นน้ำความยาวคลื่นไม่เปลี่ยน ข . การสะท้อนของคลื่นเชือกปลายอิสระไม่เปลี่ยน ค . การหักเหของคลื่นอัตราเร็วเปลี่ยน ง . การหักเหเกิดขึ้นได้ในตัวกลางเดียวกัน

39. 5. เมื่อคลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำลึกเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น โดยมีหน้าคลื่นขนานกับรอยต่อของน้ำลึกและน้ำตื้น ข้อความใดกล่าวถูกต้อง ก . ความถี่ลดลง ข . ความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลง ค . อัตราเร็วคงที่ ง . ทิศทางไม่เปลี่ยนแปลง

40. เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน 1. ง 2. ค 3. ง 4. ง 5. ง