Electromagnetic waves คลื่น ลื่ แม่เ ม่ หล็ก ล็ ไฟฟ้า ฟ้ Basic Physics sittirach pimput 15 August 2023
คำ นำ e-Book เรื่อรื่ง Electromagnetic waves จัดทำ ขึ้นเพื่อใช้เป็นสื่อในการ จัดการเรียรีนการสอนวิชวิาฟิสิกส์ประกอบไปด้วยเนื้อหาเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่ง จะเป็นประโยชน์ต่อการนำ ไปใช้ในการดำ รงชีวิตวิทั้งการพัฒนาความรู้ทักษะ กระบวนการทางวิทวิยาศาสร์ และทักษะในศตวรรษที่ 21 ได้เป็นอย่างดี ผู้จัดทำ หวังวัเป็นอย่างยิ่งว่าว่e-Book เรื่อรื่ง Electromagnetic waves เล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียรีนรู้และเป็นส่วนสำ คัญในการพัฒนาคุณภาพและ มาตรฐานการศึกษาสามารถช่วยให้ผู้เรียรีนมีความรู้และทักษะที่สำ คัญในศตวรรษที่ 21 บรรลุวัตวัถุประสงค์ในการจัดการเรียรีนรู้ได้อย่างดียิ่ง ผู้จัดทำ นายสิทธิราช พิมพุฒ
สารบัญ สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่วนประกอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อุปกรณ์ที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หน้า แบบฝึกหัด เอกสารอ้างอิง ประวัติผู้เขียน สารบัญ คำ นำ 1 2-3 4-5 6-11 12 15 16 เฉลยแบบฝึกหัด 13
page1 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่่วง กว้าง โดยมีการแบ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกเป็น ช่วงความถี่ต่างๆและให้ชื่อเรียกต่างกัน เช่น ไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรด รังสีอันตราไวโอเลต โดยช่วงความถี่ทุกช่วงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรียกรวมกันว่าสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มาภาพ : http://turkondew12.blogspot.com ที่มาภาพ : http://www.satriwit3.ac.th สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่่วง กว้าง โดยมีการแบ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกเป็น ช่วงความถี่ต่างๆและให้ชื่อเรียกต่างกัน เช่น ไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรด รังสีอันตราไวโอเลต โดยช่วงความถี่ทุกช่วงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรียกรวมกันว่าสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มาภาพ : http://turkondew12.blogspot.com
page2 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากการ รบกวนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น การทำ ให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่กลับ ไปกลับมา ส่งผลให้เกิดการส่งผ่าน พลังงานไปยังบริเวณรอบ ๆ ส่งผล ให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วย นามไฟฟ้าและนามแม่เหล็กที่ สะสมพลังงานสำ หรับการส่งผ่าน ไปยังบริเวณรอบๆเนื่องจากนาม แม่เหล็กและสนามไฟฟ้าสามารถ เกิดขึ้นขึ้ ได้แม้ในบริเวณที่ไม่มีสสาร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงสามารถ เคลื่อนที่และส่งผ่านพลังงานได้ โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง ส่วนประกอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
page2
page3 ส่วนประกอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สนามไฟฟ้าและสนามแม่ เหล็กเป็นส่วนประกอบ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามี ทิทางตั้งตั้ฉากกันและมีทิศ ตั้งตั้ฉากกับทิทางของ ความเร็ว สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่น ตามขวางเนื่องจากสนาม ไฟฟ้าสนามแม่เหล็กและ ทิศทางของความเร็วมีทิศตั้งตั้ ฉากกันสำ หรับบริเวณที่เป็น สุญกาศคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถเคลื่อนที่ผ่านด้วย ความเร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที แต่สำ หรับ ในตัวกลางอื่นๆ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะ เคลื่อนที่ช้าลง ตัวกลาง ความเร็ว (Km/S) สุญกาศ อากาศ น้ำ แก้ว เพชร 300,000 ต่ำ กว่า 300,000 เล็กน้อย 226,000 200,000 124,000
page3
เครื่องควคุมระยะไกลของ เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆหรือของ เล่น เช่น คีบอร์ดไร้สาย เม้าไร้ สาย หรืออุปกรณืระยะไกล ของรถหรือโดรนของเล่นต่าง มีขั้นขั้อนการทำ งานเหมือนกับ รีโมทของโทรทัศน์ แต่สิ่งที่ แตกต่างคือ เครื่องใช้และของ เล่นเหล่านี้ในี้ช้ คลื่นวิทยุ (Radio wave) ในการส่ง สัญญาณ page4 อุปกรณ์ที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องควคุมระยะไกลหรือ รีโมทคอนโทรลเลอร์ หรือ เรียกสั้นสั้ๆว่า รีโมท เช่น รีโมท ของโทรทัศน์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง รัง สีอินฟาเรด สำ หรับส่งผ่าน ข้อมูลไปยังโทรทัศน์ คีบอร์ด เม้าไร้สาย โดรน
หลักการทำ งานของอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า page5 อุปกรณ์ที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดรน รีโมท เม้าไร้สาย รถบังคับวิทยุ
page6 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ นำ มาใช้่งสัญญาณ เพื่อการสื่อสารมีดังนี้ 1.radio wave 2. microwaves 3. visible light
สายอากาศรับสัญญาณ เสียง page7 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 1.radio wave คลื่นวิทยุเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำ มาใช้ ในการสื่อสารมากที่สุดซึ่งมีรูป แบบการใช้ที่หลากหลายในที่ นี้จนี้ะกล่าวถึงการใช้คลื่นวิทยุ ในการสื่อสาร 3 แบบดังนี้ 1.การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ ไมโครโฟนในห้องแปลง คลื่นเสียเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้าผสม คลื่นวิทยุ สัญญาณเสียง เสาอากาศวิทยุกระจายเสียงออกจากถานี แยกคลื่นวิทยุจากสัญญาณ ไฟฟ้า แปลงสัญญาณไฟฟ้ากลับ เป็นคลื่นเสียง
page8 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 1.radio wave คลื่นวิทยุเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำ มาใช้ ในการสื่อสารมากที่สุดซึ่งมีรูป แบบการใช้ที่หลากหลายในที่ นี้จนี้ะกล่าวถึงการใช้คลื่นวิทยุ ในการสื่อสาร 3 แบบดังนี้ 2. การส่งและรับสัญญาณโทรศัพท์ เคลื่อนที่
page9 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 1.radio wave คลื่นวิทยุเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำ มาใช้ ในการสื่อสารมากที่สุดซึ่งมีรูป แบบการใช้ที่หลากหลายในที่ นี้จนี้ะกล่าวถึงการใช้คลื่นวิทยุ ในการสื่อสาร 3 แบบดังนี้ 3. การส่งและรับสัญญาณอินเตอร์เน็ต แบบไร้สาย
เนื่องจากไมโครเวฟไม่สามารถ เคลื่อนที่ผ่านสื่งกีดขวางได้ดีเท่า คลื่นวิทยุการใช้ไมโครเวฟในการ สื่อสารจึงจำ กัดเฉพาะในกรณีที่ อุปกรณ์สำ หรับส่งสัญญาณไม่มี อาคารภูเขาหรือสิ่งใดมากีดขวาง บดบังเส้นทางการเดินทางของ สัญญาณ เช่นการส่งสัญญาณรับ สัญญาณระหว่างดาวเทียมกับจานรับ สัญญาณดาวเทียมหรือระหว่างเสาส่ง และรับสัญญาณที่อยู่บนที่สูง page10 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 1.microwave ไมโครเวฟเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอีกช่วง ความถี่ที่ใช้ในการสื่อสารทั้งทั้ใน ระบบเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ และในระบบสัญญาณดาวเทียม โดยการส่งและรับสัญญาณมี กระบวนการคล้ายกับการสื่อสาร ของโทรศัพท์เคลื่อนที่ ดาวเทียม
นอกจากคลื่นวิทยุและไมโครเวฟ แล้ว แสงยังสามารถนำ มาใช้ในการ สื่อสารได้เช่นกัน แต่เนื่องจากแสง ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านวัตถุทึบ แสงได้และได้รับผลกระทบจากสิ่ง แวดล้อมได้ง่ายจึงต้องมีการใช้ อุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างระบบส่ง สัญญาณโดยตรง โดยอุปกรณ์ที่ใช้ อย่างแพร่หลายคือ เส้นใยนำ แสง ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นใยขนาดเล็ก page11 การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 1.visible light
page12 แบบฝึกหัด ๅ. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นขึ้ ได้อย่างไร 2. เพราะเหตุใด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงสามารถเคลื่อนที่ได้ในสุญกาศ 3. เพราะเหตุใด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงถูกจัดเป็นคลื่นตามขวาง 4. อุปกรณ์ต่อไปนี้ในี้ช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดใด 4.1 รีโมทเครื่องปรับอากาศ 4.2 โทรศัพท์มือถือ 5. ความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในนำ้ มีค่าเท่าใด 6. การใช้คลื่นวิทยุในการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือของเล่นมีข้อดี ข้อเสียต่างจากรังีอินฟาเรดอย่างไร 7. การเปิดหรือปิดสวิตซ์ไฟสามารถส่งผลให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้หรือไม่อย่างไร 8. สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร 9. แสงมีช่วงความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงใด 10. ในปัจจุบันเราสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดใดบ้าง
page13 เฉลยแบบฝึกหัด 1.เฉลย เกิดจากการรบกวนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าให้มีการ เคลื่อนที่โดยมีความเร่ง 2.เฉลย เพราะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนาม แม่เหล็ก ซึ่งสามารถเกิดขึ้นขึ้ ได้แม้ในบริเวณที่ไม่มีสสาร 3.เฉลย เพราะสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีทิศทางตั้งตั้ฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น 4.เฉลย 4.1. รังสีอินฟราเรด 4.2. คลื่นวิทยุ 5.เฉลย 226,000 m/s 6.เฉลย อินฟาเรด ข้อดี 1. เทคโนโลยีไม่ซับซ้อน จึงถูกใช้มากในการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้า ข้อจำ กัด 1.รีโมทต้องหันไปในทิศทางเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการควบคุม 2.ห้ามมีสิ่งกีดขวางกั้นกั้ทิศทางของรีโมท 3.ระยะรับส่งประมาณ 10 เมตร วิทยุ ข้อดี 1.ทิศทางสั่งงงานรอบด้านไม่จำ เป็นต้องหันทิศไปที่อุปกรณ์ 2.สามารถทะลุสิ่งกีดขวางได้ 3.ระยะสั่งงานไกลกว่า 15-20 เมตร ทั้งทั้นี้ขึ้นี้ขึ้ นขึ้อยู่กับสิ่งกีดขวางด้วย ข้อจำ กัด 1.เทคโนโลยีซับซ้อนกว่า 2.มีหลายคลื่นความถี่ใช้งาน ฉะนั้นนั้จำ เป็นต้องเช็คว่าใช้งานร่วมกัน ได้หรือไม่นั่นเองครับ 7.เฉลย เมื่อกดปุ่มทำ ให้มีการเชื่อมต่อตัวนำ �ไฟฟ้ากับสายไฟที่โยงไป ยังสวิตซ์ไฟทำ ให้ประจุไฟฟ้าในสายไฟเคลื่อนที่ทำ ให้เกิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแผ่ออกมาได้
page14 เฉลยแบบฝึกหัด 8.เฉลย แถบรังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น ต่าง ๆ กัน 9.เฉลย 3.8×10^14 เฮิรตซ์ 10.เฉลย แสง วิทยุ ไมโครเวฟ อินฟาเรด
page15 เอกสารอ้างอิง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสร์และเทคโนโลยี. (2564). หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2. พิมพ์ครั้งรั้ที่ 2. สกสค.ลาดพร้าว.
page16 ประวัติผู้เขียน นายสิทธิราช พิมพุฒ ชื่อเล่น แทน gmail : [email protected] สถานที่ทำ งาน : โรงเรียนโคกโพธิ์ไธิ์ ชย ศึกษา อำ เภอ โคกโพธิ์ไธิ์ ชย จังหวัด ขอนแก่น คติประจำ ใจ : ความสำ เร็จเป็นผลจาก ความพยายาม ความามารถพิเศษ : ว่ายนำ้ ปัจจุบันศึกษา : สาขาวิทยาศาสตร์ศึกษา บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยราชภัฎอุดร
ฟิิสิฟิิกสิส์สส์ะกิดใจ PHYSICS ELECTRO MAGNETIC WAVES คลื่นลื่แม่เ ม่ หล็ก ล็ไฟฟ้า ฟ้ PHYSICS