ใบความรู้ เรื่อง คลื่น

ใบความรู้ ÇÔªÒÇ·Ô ÂÒÈÒʵþ ×é¹°Ò¹ ª¹éÑ Á¸Ñ ÂÁÈ¡Ö ÉÒ»‚·èÕ 3

เรอื่ ง คลนื่ (Wave)

ª×èÍ-Ê¡ØÅ ªÑé¹ àÅ¢·Õè

• คลื่น (Wave) เปน# ปรากฏการณ*การส,งผ,านพลังงานจากบริเวณหน่ึงไปยังอกี บรเิ วณหนง่ึ

คลนื่ เกิดจากการรบกวนของแหล,งกำเนิด

• การจําแนกประเภทของคลืน่ จำแนกตามเกณฑต* ,าง ๆ ดงั นี้

1) ใช&เกณฑ+: อาศัยตัวกลาง แบง, ไดI 2 ประเภท คือ
1.1) คล่ืนกล (Mechanical waves) เปน# การสง, ผา, นพลงั งานโดยอาศัย
ตวั กลางในการเคลือ่ นที่ แตอ, นภุ าคตัวกลางไมไ, ดเI คลอ่ื นที่ไปดวI ย
เช,น คลนื่ น้ำ คล่นื เสยี ง คลืน่ ในสปรงิ คล่ืนในเสนI เชอื ก คลืน่ ไหวสะเทอื น เป#นตนI
1.2) คล่นื แมเ4 หลก็ ไฟฟ9า (Electromagnetic waves) ไม,อาศยั ตวั กลางในการเคลอื่ นที่
เช,น แสง คลน่ื ไมโครเวฟ คล่นื วทิ ยุ รังสีเอกซ* รงั สีแกมมา เป#นตนI

2) ใช&เกณฑ+: การสนั่ ของอนภุ าคตัวกลาง แบง, ไดI 2 ประเภท คอื

2.1) คลน่ื ตามขวาง (Transverse waves)

การเคลือ่ นทข่ี องอนภุ าคต้ังฉากกับทศิ การเคลือ่ นท่ีของคลื่น
เชน, คลื่นนำ้ คลน่ื ในสปริงท่ีถกู สะบัด คลน่ื ในเสนI เชือก
คลน่ื แม,เหลก็ ไฟฟnาทุกชนิด เป#นตIน
2.2) คลน่ื ตามยาว (Longitudinal waves)
การเคลื่อนทก่ี ลบั ไปกลบั มาของอนุภาคใน
แนวเดียวกบั ทิศทางการคลน่ื ทข่ี องคลืน่
เช,น คลนื่ ในสปรงิ ท่ถี กู บีบอัด คล่นื เสียง เปน# ตIน

• สว่ นประกอบของคล่นื กล

o สันคลื่น - ตำแหนง, สูงสุดของคลน่ื สตู ร!
o ทอ& งคลื่น - ตำแหน,งต่ำสดุ ของคล่นื
o แอมพลจิ ดู (A) - ความสงู ของสันคลื่น f = 1/T หรือ T = 1/f

หรอื ทIองคลื่นเมื่อวดั จากระดบั เดิม v= s หรือ T =f
o ความยาวคลื่น ( ) อ่านว่า แลมด้า t

- ระยะทางทค่ี ลื่นเคลอื่ นท่ีไดIครบ
1 รอบ
o ความถี่ (f) - จำนวนลูกคลน่ื ทเ่ี คล่ือนท่ผี ,านไปในหน่งึ หน,วยเวลา
หนว, ย: รอบ/วนิ าที หรอื เฮริ ตซ* (Hz)
o คาบ (T) - ช,วงเวลาทีค่ ลน่ื เคล่อื นที่ผา, นตำแหน,งใด ๆ ครบ 1 รอบ
หนว, ย: วนิ าที/รอบ
o อตั ราเร็วคลื่น (v) - ระยะทางทค่ี ลื่นเคล่ือนทไี่ ดIในหนง่ึ หน,วยเวลา
หนว, ย: เมตร/วนิ าที (m/s)

#ใบความรู้ #คลนื่ (Wave)

ตวั อยา่ ง 1) แอมพลิจูด (A) มีค,าเทา, ใด
ตอบ ความสงู ของสนั คล่ืนหรอื ทIองคล่ืน
5 cm 40 cm

-5 cm A 2s B เม่ือวดั จากระดบั เดมิ ดังน้นั แอมพลิจูด
มคี า, เทา, กบั 5 เซนตเิ มตร
2) ความยาวคลนื่ ( ) มคี า, เทา, ใด
ตอบ จากตำแหน,ง A ถงึ B คือระยะทางท่คี ลื่นเคล่อื นทคี่ รบ 2 รอบ ดงั นน้ั ความยาวคลน่ื มคี า, เท,ากบั
2 = 40 ดังนั้น = 40/2 = 10 เซนติเมตร
3) คาบ (T) มีค,าเทา, ใด
ตอบ ช,วงเวลาทีค่ ลน่ื เคลอื่ นที่ครบ 1 รอบ ดังนน้ั T = 2 วนิ าที/รอบ
4) ความถี่คลนื่ (f) มีค,าเท,าใด
ตอบ จากสูตร f = 1/T = 1/2 = 0.5 รอบ/วนิ าที
5) อัตราเร็วคล่ืน (v) มคี ,าเท,าใด
ตอบ จากสตู ร v = f = (0.5)(0.1) = 0.05 เมตร/วนิ าที

• คล่นื แม่เหล็กไฟฟา้ (Electromagnetic wave) เกิดจากการเหนีย่ วนำสนามแมเ, หลก็ และสนามไฟฟาn
ต,อเน่อื งกนั ไป โดยไมอ, าศัยตวั กลางในการเคลือ่ นที่ มคี วามถีต่ ,อเนือ่ งกันโดยแบ,งออกเป#นชว, งความถตี่ า, ง ๆ
เรียกว,า สเปกตรัม
ควรร!ู้ - ความถ่ี แปรผกผนั กับ ความยาวคลนื่ - พลังงาน แปรผันตาม ความถี่

คล่นื วิทยุ ไมโครเวฟ อนิ ฟาเรด แสงขาว UV รังสีเอกซ์ รงั สี
แกมมา

ยาว ความยาวคลน่ื ส้ัน
ตาํ่ ความถ่ี สงู

ประเภทของคลื่นแม่เหลก็ ไฟฟา้

• รังสีแกมมา (Gamma ray) รักษามะเรง็ ถนอมอาหาร หากไดIรบั ปรมิ าณมากจะเปน# อันตรายตอ, สงิ่ มีชวี ิต
• รงั สีเอก็ ซ+ (X-ray) ทะลุผา, นสิ่งกีดขวางไดI ใชIในทางการแพทย* ตรวจวัตถตุ Iองสงสยั
• รงั สอี ัลตราไวโอเลต (Ultraviolet radiation) หากไดIรับในปรมิ าณนอI ยจะช,วยกระตุนI การสรIางวิตามินดี

แตห, ากไดรI ับมากเกนิ ไปกจ็ ะทำใหIผวิ ไหมI และอาจทำใหIเกดิ มะเร็งผวิ หนงั
• แสงขาว (Visible light: แสงทต่ี ามองเหน็ ) สามารถใชIปรซิ ึมแยกองค*ประกอบของแสงขาวออกจากกนั ไดI

เปน# แถบสตี ,างๆ 7 สี ไดแI ก, ม,วง คราว นำ้ เงนิ เขียว เหลือง แสด แดง และเป#นแหลง, พลงั งานทส่ี ำคัญของโลก
• รงั สีอนิ ฟาเรด (Infrared radiation) รโี มทคอนโทรล ถ,ายภาพพ้ืนโลกจากดาวเทียม
• คลน่ื ไมโครเวฟ (Microwave) ใชIประโยชนใ* นดIานโทรคมนาคมระยะไกล ใชใI นเตาไมโครเวฟ
• คลนื่ วิทยุ (Radio wave) นำมาใชปI ระโยชน*ในดIานการส่อื สาร โทรคมนาคม

ควรร!ู้ คล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟา้ หากไดร้ ับในปริมาณทสี่ งู อาจเปน็ อันตรายต่อรา่ งกายได้