The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

งานกลุ่มสื่อ เรื่อง คลื่นเสียง

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by ศิรวิชญ์ จิโน, 2020-05-03 11:11:10

งานกลุ่มสื่อ เรื่อง คลื่นเสียง

งานกลุ่มสื่อ เรื่อง คลื่นเสียง

SCIENCE

SWOAUVNED

คลืนเสียง

ค ลื น เ สี ย ง

ชวี ติ ประจาํ วนั เราจะไดย้ นิ เสยี งจากแหล่งกําเนดิ เสยี ง
ต่าง ๆ อยูต่ ลอดเวลา การไดย้ นิ เสยี งของเราเกิดจากหไู ด้
รบั พลังงานจากการสนั ของแหล่งกําเนดิ เสยี งผา่ น
โมเลกลุ ของอากาศ ลักษณะการเคลือนทีของโมเลกลุ ของ
อากาศจะอยูใ่ นรปู ของคลืนตามยาว มผี ลทําใหค้ วามดนั
ของอากาศบรเิ วณทีมกี ารถ่ายทอดพลังงานมคี ่า
เปลียนแปลงไปจากความดนั ปกติ บรเิ วณทีมคี วามดนั
มากกวา่ ปกติเราเรยี กวา่ สว่ นอัด สว่ นบรเิ วณทีมคี วามดนั
นอ้ ยกวา่ ปกติเราเรยี กวา่ สว่ นขยาย คลืนเสยี งสามารถ
เคลือนทีผา่ นตัวกลางไดท้ กุ สถานะ ไมว่ า่ จะเปนวตั ถุ
ของแขง็ ของเหลว หรอื ก๊าซ คลืนเสยี งนนั มคี ณุ สมบตั ิ
เชน่ เดยี วกับคลืนอืนๆ เชน่ แอมพลิจูด (Amplitude)
ความเรว็ (Velocity)
หรอื ความถี (Frequency)

เ สี ย ง

การถ่ายทอดพลังงานจากการสนั
สะเทือนของแหล่งกําเนดิ เสยี งผา่ น
โมเลกลุ ของตัวกลางไปยงั ผรู้ บั
โดยทีหขู องเรานนั สามารถรบั รู้
ถึงการสนั สะเทือนของโมเลกลุ
เหล่านไี ด้ และไดท้ ําการแปล
ผลลัพธอ์ อกมาในรปู ของ
เสยี งต่างๆ

การเคลือนทีของเสียง
ผ่านตัวกลาง

เ มือวัต ถุเ กิ ด การ เค ลื อ นที หรือ ถูก ก ระ ทําด้วย
แร งจากภายน อก ก่ อให้เกิ ด ก ารสันส ะ เทื อน
ข องโมเ ล กุลภายใน วัต ถุนัน ซึงส่งผ ลไ ปยัง
อนุ ภาค ของอากาศ หรือ ตั วก ลางที อ ยู่บ ริเว ณ
โ ด ยร อบ ก่ อให้เกิ ด การรบ ก วนหรือ ก ารถ่ าย โ อ น
พลั งงาน ผ่าน การ สัน แ ละ ก ารก ระ ทบ กั นเปนวง
กว้างทําใ ห้อนุ ภาค ขอ งอ าก าศ เกิ ด “ ก ารบีบอั ด”
(Compre ssion) เมือเ ค ลื อ นที ก ระ ทบ กั น แ ล ะ
“ การ ยืด ขยาย” (Rare f a ction) เมือ เค ลื อ น ที
กลั บตําแหน่ งเดิ ม ดั งนัน ค ลื นเสีย ง จึงเรีย กว่า
“ ค ลื น คว าม ดั น ” (Pressur e wa ve ) เพ ราะ อาศั ย
การ ผลั กดั น กั น ของโม เลกุลในตั วก ลางในการ
เ ค ลื อนที เมือค ลื น เสีย งเค ลื อ นที ผ่านตั วกล าง
หนึ งไ ปยังอี กตั ว กลางหนึง ค วาม ถี ขอ งค ลื น
เ สียงจะมีค่ าค งตั ว เท่ ากั บ ค วาม ถี ขอ งแ หล่ ง

กําเ นิ ด เ สียง ส่ว น อั ต ร าเร็วขอ งเสีย งใน
ตั วกลางหนึ ง ๆ จะค งตั ว

เมอื อุณหภมู ขิ องตัวกลางนันคงตัว
ดังแสดงในตารางต่อไปนี

จากอัตราเร็วของเสียงในอากาศพบว่า อัตราเร็ว
ของเสียงมีความสัมพันธ์กับอุ ณหภูมิของอากาศ

โดยเปนไปตามสมการ

ตัวกลาง (MEDIUM)

เปนปจจยั สาํ คัญต่อการได้ยนิ เสยี ง เพราะคลืนเสยี ง
เคลือนทีโดยอาศัยตัวกลางในการถ่ายทอดพลังงาน
เท่านนั สง่ ผลให้ในภาวะสญุ ญากาศ ซงึ เปนพนื ทีวา่ งที

ไมม่ อี นภุ าคตัวกลางใดๆ คลืนเสยี งจงึ ไมส่ ามารถ
เคลือนทีผ่านไปได้

ภาพเปรยี บเทียบของคลืนเสยี งระดับต่าง

สมบัติของเสียง

ถ้าเราตะโกนภายในหอ้ งประชุมใหญๆ่ จะไดย้ นิ เสยี งที
ตะโกนออกไปสะท้อนกลับ เพราะเสยี งทีตะโกนไปกระทบผนัง
หอ้ ง เพดาน และพนื หอ้ ง แล้วเกิดการสะท้อนกลับมา ทําให้
เราไดย้ นิ เสยี งอีกครงั หนึง  แสดงวา่ เสยี งมสี มบตั ิการสะท้อน
ซงึ เปนสมบตั ิทีสาํ คัญของคลืน ปกติเสยี งทีผา่ นไปยงั สมอง
จะติดประสาทหปู ระมาณ 1/10 วนิ าที ดังนันเสยี งทีสะท้อน

กลับมาสหู่ ชู า้ กวา่ เสยี งทีตะโกนออกไปเกิน 1/10 วนิ าที หู
สามารถแยกเสยี งตะโกนและเสยี งทีสะท้อนกลับมาได้
เสยี งสะท้อนเชน่ นเี รยี กวา่ เสยี งสะท้อนกลับ (echo)
    จากสมบตั ิของเสยี งดังกล่าว นกั ฟสกิ สไ์ ดน้ ํามาสรา้ ง

เครอื งมอื ทีเรยี กวา่ โซนาร์ ซงึ ใชห้ าตําแหนง่ ของสงิ ทีอยูใ่ ต้
ทะเล โดยสง่ คลืนดลของเสยี งทีมคี วามถีสงู จากใต้ท้องเรอื
เมอื กระทบสงิ กีดขวาง เชน่ หนิ โสโครกฝูงปลา หรอื เรอื ใต้นํา
ทีมขี นาดใหญ่กวา่ หรอื เท่ากับความยาวคลืนเสยี ง ก็เกิดการ
สะท้อนของเสยี งกลับมายงั เครอื งรบั บนเรอื จากชว่ งเวลาที
สง่ คลืนเสยี งออกไปและรบั คลืนสะท้อนกลับมา ใชค้ ํานวณหา

ระยะทางระหวา่ งตําแหน่งของเรอื กับสงิ กีดขวางได้

ตั วอย่า ง

เ รือลําห นึ งจอด อยู่ใน หมู่เก าะ ที มีหน้าผ าสูง เมือ เปด
ห วู ด ค น ใ น เ รือ ไ ด้ ยิน เ สีย ง ภ า ย ห ลั ง เ ป ด ห วู ด 1 น า ที    
ถ า ม ว่า เ รือ อ ยู่ห่า ง จ า ก ห น้ า ผ า กี เ ม ต ร ( ถ้ า ค ว า ม เ ร็ว
เ สีย ง เ ท่ า กั บ 3 3 5 เ ม ต ร / วิน า ที ) เ รือ อ ยู่ห่า ง จ า ก ห น้ า
ผ้ า 1 0 0 5 0 เ ม ต ร

เมือคลื นเสียงเดินทางจากตั วกลางหนึงผ่านเข้าไป
ยังอี กตั วกลางหนึง จะเกิ ดการหักเห ตั วอย่างการหักเห
ของเสียงที เกิ ดขึนตามธรรมชาติ ซึงอาจสังเกตเห็นได้
เช่น การเห็นฟาแลบแต่ ไม่ได้ยินเสียงฟาร้อง ทั งนี
เนืองจากคลื นเสียงเคลื อนที ผ่านอากาศร้อนได้เร็วกว่า
อากาศเย็น ซึงเราทราบแล้ วว่าชันของอากาศเหนือพืน
ดินมีอุ ณหภูมิไม่เท่ ากั น ยิงสูงขึนไปอุ ณหภูมิของอากาศ
ยิงลดลง ดังนันในที สูง ๆ จากพืนผิวโลก อั ตราเร็วของ
เสียงจึงน้อยกว่าบริเวณใกล้ ผิวโลก ขณะที เกิ ดฟาแลบ
และฟาร้องในตอนกลางวันคลื นเสียงจะเคลื อนที จาก
อากาศตอนบนซึงเย็นกว่ามาสู่อากาศบริเวณใกล้ พืนดิน
ซึงร้อนกว่า ทําให้เกิ ดการหักเหของเสียงฟาร้องกลั บขึน
ไปในอากาศตอนบน ถ้ าเสียงเกิ ดการหักเหกลั บขึนไป
ทั งหมด เราจะเห็นฟาแลบแต่ ไม่ได้ยินเสียงฟาร้อง
ปรากฏการณ์ข้างต้ นนีแสดงว่า เสียงมีสมบัติ การหักเห
นอกจากนีแล้ วเสียงยังมีสมบัติ การเลี ยวเบน ในชีวิต
ประจาํ วันเราจะพบการเลี ยวเบนของเสียง

ก า ร ส ะ ท้ อ น

การเคลือนทีของเสยี งไปกระทบสงิ กีดขวาง สง่ ผลใหเ้ กิด
การสะท้อนกลับของเสยี งทีเรยี กวา่ “เสยี งสะท้อน” (Echo)
ซงึ โดยปกติแล้ว เสยี งทีผา่ นไปยงั สมองจะติดประสาทหรู าว
0.1 วนิ าที ดังนันเสยี งทีสะท้อนกลับมาชา้ กวา่ 0.1 วนิ าที
ทําใหห้ ขู องเราสามารถแยกเสยี งจรงิ และเสยี งสะท้อนออก
จากกันได้ นอกจากนี หากมุมทีรบั เสยี งสะท้อนเท่ากับมุม
ตกกระทบของเสยี งจะสง่ ผลใหเ้ สยี งสะท้อนมรี ะดบั ความดงั

สงู ทีสดุ อีกดว้ ย

ก า ร หั ก เ ห

การเคลือนทีของเสยี งผา่ นตัวกลางต่างชนิดกัน หรอื การ
เคลือนทีผา่ นตัวกลางทีมอี ุณหภมู ติ ่างกัน สง่ ผลใหอ้ ัตราเรว็

และทิศทางการเคลือนทีของเสยี งเปลียนไป

ก า ร เ ลี ย ว เ บ น

การเดนิ ทางอ้อมสงิ กีดขวางหรอื เลียวเบนผา่ นชอ่ งวา่ ง
ต่างๆของเสยี ง โดยคลืนเสยี งทีมคี วามถีและความยาวคลืน
มาก สามารถเดนิ ทางอ้อมสงิ กีดขวางได้ดีกวา่ คลืนสนั ทีมี

ความถีตํา

การแทรกสอด

เกิดจากการปะทะกันของคลืนเสยี งจากหลายแหล่งกําเนิด
ซงึ อาจทําใหเ้ กิดเสยี งทีดังขนึ หรอื เบาลงกวา่ เดมิ หากคลืน
เสยี งทีมคี วามถีต่างกันเล็กน้อย (ไมเ่ กิน 7 เฮิรตซ)์ เมอื เกิด

การแทรกสอดกันจะทําใหเ้ กิดเสยี งบตี ส์ (Beats)

คลืนนิง

ค ลื น นิ ง เ ป น ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ ก า ร แ ท ร ก ส อ ด ที เ กิ ด
จ า ก ก า ร ซ้ อ น ทั บ ร ะ ห ว่ า ง ค ลื น ส อ ง ข บ ว น ซึ ง
เ ค ลื อ น ที ส ว น ท า ง กั น โ ด ย ที ค ลื น ทั ง ส อ ง มี ค ว า ม ถี
แ ล ะ แ อ ม พ ลิ จู ด เ ท่ า กั น สาํ ห รั บ ก ร ณี ค ลื น เ สี ย ง
ส า ม า ร ถ เ กิ ด ค ลื น นิ ง ไ ด้ โ ด ย ส า ม า ร ถ ศึ ก ษ า ไ ด้ จ า
ก ก ก า ร นาํ เ อ า ลํา โ พ ง ม า ว า ง ไ ว้ เ ห นื อ พื น โ ต๊ ะ แ ล ะ ใ ช้
ท่ อ รั บ ฟ ง เ สี ย ง ณ ตํา แ ห น่ ง ต่ า ง ๆ ต า ม แ น ว ดิ ง
ร ะ ห ว่ า ง ลํา โ พ ง กั บ พื น โ ต๊ ะ ข ณ ะ ที เ สี ย ง จ า ก ลํา โ พ ง
เ ค ลื อ น ที ไ ป ก ร ะ ท บ พื น โ ต๊ ะ จ ะ เ กิ ด ก า ร ส ะ ท้ อ น แ ล ะ
เ สี ย ง ที ส ะ ท้ อ น จ า ก พื น โ ต๊ ะ จ ะ ไ ป ซ้ อ น ทั บ กั บ ค ลื น
เ สี ย ง ที ม า จ า ก ลํา โ พ ง ทํา ใ ห้ เ กิ ด ก า ร แ ท ร ด ส อ ด มี
ลั ก ษ ณ ะ เ ป น ค ลื น นิ ง เ มื อ ฟ ง เ สี ย ง ณ ตํา แ ห น่ ง
ต่ า ง ๆ จ ะ ไ ด้ ยิ น เ สี ย ง ดั ง แ ล ะ ค่ อ ย ส ลั บ กั น
ตํา แ ห น่ ง ที ไ ด้ ยิ น เ สี ย ง ดั ง แ ส ด ง ว่ า มี
ก า ร แ ท ร ก ส อ ด แ บ บ เ ส ริ ม เ รี ย ก ตํา แ ห น่ ง
นี ว่ า ป ฏิ บั พ ซึ ง คื อ ตํา แ ห น่ ง A ดั ง รู ป
แ ล ะ ตํา แ ห น่ ง ที ไ ด้ ยิ น เ สี ย ง ค่ อ ย แ ส ด ง ว่ า
มี ก า ร แ ท ร ก ส อ ด แ บ บ หั ก ล้ า ง เ รี ย ก
ตํา แ ห น่ ง นี ว่ า " บั พ " ซึ ง คื อ ตํา แ ห น่ ง N

การได้ ยิน

เสยี งทเี ราไดย้ นิ จะดงั หรอื คอ่ ยขนึ อยกู่ บั พลงั งานของ
เสยี งทมี าถงึ ผฟู้ ง อตั ราการถา่ ยโอนพลงั งานเสยี งของ
แหลง่ กําเนดิ คอื ปรมิ าณพลงั งานเสยี งทสี ง่ ออกมาแหลง่
กําเนดิ ในหนงึ หนว่ ยเวลา ซงึ เรยี กวา่ กําลงั เสยี ง มหี นว่ ย
เปนจลู ตอ่ วนิ าที หรอื วตั ต์ ในกรณที รี ะยะทางเทา่ กนั ผฟู้ ง
จะไดย้ นิ เสยี งจากแหลง่ กําเนดิ เสยี งทมี กี ําลงั มากดงั กวา่

แหลง่ กําเนดิ เสยี งทมี กี ําลงั นอ้ ย

ค ว า ม เ ข้ ม เ สี ย ง

เราอาจพจิ ารณาไดว้ า่ หนา้ คลนื ของเสยี งทอี อกจากแหลง่
กําเนดิ เสยี งมกี ารแผห่ นา้ คลนื ออกเปนรปู ทรงกลม โดยมี
จดุ กําเนดิ เสยี งอยทู่ จี ดุ ศนู ยก์ ลางของทรงกลม กําลงั ของ

คลนื เสยี งทแี หลง่ กําเนดิ เสยี งสง่ ออกไปตอ่ หนงึ หนว่ ย
พนื ทขี องหนา้ คลนื ทรงกลม เรยี กวา่ ความเขม้ เสยี ง ถา้
กําหนดใหก้ ําลงั เสยี งจากแหลง่ กําเนดิ เสยี งมคี า่ คงตวั

ความเขม้ เสยี ง ณ ตําแหนง่ ตา่ ง ๆ หาไดจ้ าก

ระดบั ความเขม้ ของเสยี ง

การบอกความดงั ของเสยี งนยิ มบอกในรปู ของระดบั ความ
เขม้ เสยี งในหนว่ ยเดซเิ บล โดยเสยี งคอ่ ยสดุ ทหี มู นษุ ยไ์ ดย้ นิ
คอื 0 dB และเสยี งดงั สดุ ทหี มู นษุ ยส์ ามารถทนฟงไดแ้ ละ

อาจเปนอนั ตรายตอ่ หมู คี า่ เทา่ กบั 120 dB

ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความเขม้ เสยี งและ
ระดบั ความเขม้ เสยี ง

ความเขม้ เสยี งและระดบั ความเขม้ เสยี งมคี วามสมั พนั ธ์
ดงั สมการในรปู

ระดบั ความเขม้ เสยี งมคี า่ 70 เดซเิ บล

ระดับเสียง

การได้ยินเสียงของมนุษย์นอกจากขึนอยู่กับความ
เข้มเสียงแล้วยังขึนกับความถีของคลืนเสียงอีก
ด้วย ความถีเสียงตําสุดทีมนุษย์สามารถได้ยินคือ
20 เฮิรตซ์ และความถีสูงสุดทีสามารถได้ยินคือ

20,000 เฮิรตซ์ เสียงทีมีความถีตํากว่า 20
เฮิรตซ์ เราเรียกว่าคลืนใต้เสียงหรือ อินฟราซาวด์
ซึงเกิดจากแหล่งกําเนิดเสียงขนาดใหญ่ เช่นการ
สันสะเทือนของสิงก่อสร้าง ส่วนเสียงทีมีความถีสูง
กว่า 20,000 เฮิรตซ์ เราเรียกว่าคลืนเหนือเสียง
หรือ อัลตราซาวด์ นอกจากนีแหล่งกําเนิดเสียง
ต่าง ๆ ก็ให้เสียงทีมีช่วงทีมีความถีต่างกันออกไป
เสียงทีมีความถีน้อยคนทัวไปเรียกว่าเสียงทุ้ม ส่วน
เสียงทีมีความถีสูงคนทัวไปเรียกว่าเสียงแหลมการ

แบ่งระดับจะใช้ความถีในการแบ่ง

หกู ับการได้ยนิ

หแู บง่ ออกเปน 3 สว่ น คือ หสู ว่ นนอก หสู ว่ น
กลาง หสู ว่ นใน ดงั รปู

ภายในหสู ว่ นกลางจะมที ่อเล็ก ๆ ติดกับหลอดลม ซงึ จะทําหน้าที
ปรบั ความดันอากาศทังสองด้านของเยอื แก้วหใู ห้เท่ากันตลอด
เวลา ถ้าความดันทังสองขา้ งของเยอื แก้วหไู มเ่ ท่ากันจะทําให้เกิด
อาการหอู ือหรอื ปวดหู หสู ว่ นในมสี ว่ นสาํ คัญต่อการรบั ฟงเสยี ง
สว่ นทีเปนท่อกลวงขดเปนรูปคล้ายหอยโขง่ เรยี กวา่ คลอเคลีย
ภายในท่อนีมเี ซลขนอยูเ่ ปนจาํ นวนมากทําหน้าทีรบั รูก้ ารสนั ของ
คลืนเสยี งทีผ่านมาจากหสู ว่ นกลางพรอ้ มทังสง่ สญั ญาณการรบั รู้
ผ่านโสตประสาทไปยงั สมอง สมองจะทําหนา้ ทีแปลงสญั ญาณที

ได้รบั ทําให้เราทราบเกียวกับเสยี งทีได้ยนิ

ปรากฏการณด์ อปเพลอร์
ของเสยี ง

ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ ด อ ป เ พ ล อ ร ์เ ป น ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ ที เ กิ ด ขึ น
ได้กับคลืนทุกชนิด เช่น คลืนกล คลืนแม่เหล็กไฟฟา

เปนต้น ปรากฏดอปเพลอร์เปนปรากฏการณ์ที
ค ว า ม ถี ข อ ง ค ลื น ป ร า ก ฏ ต่ อ ผู้ สั ง เ ก ต เ ป ลี ย น ไ ป จ า ก

ความถีเดิม ซึงเปนผลมาจากแหล่งกําเนิดคลืน
เ ค ลื อ น ที ห ร ือ ผู้ สั ง เ ก ต เ ค ลื อ น ที

ห ร ือ ทั ง แ ห ล่ ง กํา เ นิ ด ค ลื น แ ล ะ ผู้ สั ง เ ก ต เ ค ลื อ น ที
    สาํ หรับคลืนเสียง ขณะแหล่งกําเนิดเสียงเคลือนที
ค ว า ม ย า ว ค ลื น ที อ ยู่ ด้ า น ห น้ า แ ห ล่ ง กํา เ นิ ด เ สี ย ง จ ะ สั น

ล ง แ ล ะ ค ว า ม ย า ว ค ลื น ด้ า น ห ลั ง แ ห ล่ ง กํา เ นิ ด เ สี ย ง จ ะ
ยาวขึน เมือเทียบกับความยาวคลืนเสียงขณะทีแหล่ง

กําเนิดเสียงอยู่กับที ดังนันถ้าผู้สังเกตอยู่ด้านหน้า
แหล่งกําเนิดเสียง จะได้ยินเสียงทีมีความถีสูงกว่า
ความถีของแหล่งกําเนิดเสียง ดังรูป (ก) ละถ้าผู้

สั ง เ ก ต อ ยู่ ด้ า น ห ลั ง แ ห ล่ ง กํา เ นิ ด เ สี ย ง
จ ะ ไ ด้ ยิ น เ สี ย ง ที มี ค ว า ม ถี ตํา ก ว่ า

ความถีของแหล่งกําเนิดเสียง ดังรูป (ข)

จดั ทําโดย

นางสาวกมลวรรณ บณิ ฑบาตร
รหสั นสิ ติ 60105010125
นางสาวนชุ นาฏ คงคาหลวง
รหสั นสิ ติ 60105010136
นายศักระพี พวั ผนั สวสั ดิ
รหสั นสิ ติ 60105010162
นายศิรวชิ ญ์ จโิ น
รหสั นสิ ติ 60105010201


Click to View FlipBook Version
Previous Book
arh20vk-2-2020
Next Book
Seni halus 2d digital artistik (latihan pengukuhan 5)