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

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by อุบลรัตน์ สุขพันธ์, 2022-01-26 01:47:15

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลนื่ แม่เหล็กไฟฟ้า

ครูอุบลรัตน์ สุขพันธ์



สมบัตขิ องคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า

คล่นื แมเ่ หล็กไฟฟา้ เกดิ จากการเหนย่ี วนาอย่างตอ่ เน่อื ง ระหว่างสนามแม่เหล็กและ
สนามไฟฟ้า หรอื กค็ ือ การรบกวนทางแมเ่ หล็กไฟฟา้ โดยการทาให้สนามไฟฟา้ หรอื
สนามแมเ่ หล็กมกี ารเปลี่ยนแปลง

เป็นคลนื่ ตามขวาง ประกอบดว้ ยสนามไฟฟา้ และสนามแมเ่ หล็กทต่ี ้งั ฉากกันเอง
และตัง้ ฉากกบั ทศิ ทางการเคลอ่ื นทข่ี องคลนื่ คลืน่ แม่เหลก็ ไฟฟ้าเคลอ่ื นท่ไี ดโ้ ดย
ไม่ต้องอาศัยตัวกลาง จึงสามารถเคลือ่ นท่ีผา่ นสญุ ญากาศได้

สมบัติของคลน่ื แม่เหล็กไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าเหน่ียวนา เกดิ จากการเคล่ือนแท่งแม่เหล็กเขา้ และออกจากขดลวด ทา
ให้จานวนของเส้นสนามแม่เหลก็ ที่พุง่ ผา่ นระนาบของขดลวด มคี า่ เปล่ยี นแปลง ซง่ึ มี
ผลตอ่ ค่ากระแสไฟฟา้ เหนยี่ วนาทเี่ กิดขน้ึ

กฎการเหนี่ยวนาของฟาราเดย์ คน้ พบโดยไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday)



กฎการเหน่ียวนาของฟาราเดย์ คน้ พบโดยไมเคลิ ฟาราเดย์ (Michael Faraday)

1. การเกดิ กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนา แสดงใหเ้ หน็ วา่ มคี วามต่างศกั ยร์ ะหวา่ งปลายของ
ขดลวด
2. มสี นามไฟฟา้ ทาให้เกดิ ความต่างศักย์
3. การเปลย่ี นแปลงของสนามแมเ่ หล็ก ทาใหเ้ กิดสนามไฟฟา้

เม่ือมกี ารเปลีย่ นแปลงของสนามไฟฟ้า จะทาใหเ้ กดิ สนามแมเ่ หล็กข้นึ และ
แผอ่ อกไปเปน็ คลืน่ โดยรอบ ซึ่งคล่นื ทแ่ี ผอ่ อกไปนี้ ประกอบดว้ ย สนามไฟฟ้า และ
สนามแม่เหลก็ ทมี่ กี ารเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

คล่ืนแม่เหล็กไฟฟา้

แสง คือ คล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ (Electromagnetic waves เรียกยอ่ ๆ ว่า EM) ซ่ึง
ประกอบดว้ ย สนามแมเ่ หลก็ และสนามไฟฟา้ เคลอื่ นที่ทามมุ ตั้งฉากกนั ระยะทาง
ระหว่างยอดคลื่นหน่ึงถงึ ยอดคล่นื ถดั ไปเรียกวา่ ความยาวคล่ืน

แสงท่ตี ามองเห็น เปน็ ส่วนหน่งึ ของคล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า ในช่วงคลนื่
400 – 700 นาโนเมตร (1 nm = 10-9 m หรือ 1/พนั ลา้ นเมตร)
หากนาแท่งแกว้ ปรซิ มึ มาหกั เหแสงอาทติ ย์ เราจะเห็นว่าแสงสขี าวถูก
หกั เหออกเปน็ สมี ่วง คราม น้าเงิน เขียว เหลือง แสด แดง คลา้ ยกับสีของรุ้ง
กินนา้ เรียกวา่ “สเปกตรมั ” (Spectrum)



แสงแต่ละสมี ีความยาวคลน่ื แตกต่างกัน
สีมว่ ง มีความยาวคล่นื ส้นั ท่สี ุด (400 nm)
สแี ดง มคี วามยาวคลนื่ มากท่ีสุด

นอกจากแสงทีต่ ามองเห็นแล้วยงั มีคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้ ชนิดอนื่ ๆ เรยี งตามขนาดความ
ยาวคลนื่ จากน้อยไปมาก

สเปกตรัม (Spectrum) ของคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าจะประกอบด้วยคลื่นแม่เหลก็ ไฟฟา้
ทม่ี ีความถแ่ี ละความยาวคลืน่ แตกตา่ งกัน ซ่งึ ครอบคลุมตั้งแต่ คลน่ื แสงที่ตามองเห็น
อลั ตราไวโอเลต อนิ ฟราเรด คล่นื วิทยุ โทรทศั น์ ไมโครเวฟ รงั สีเอกซ์ รงั สแี กมมา
เปน็ ตน้

ดังนน้ั คล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ จงึ มีประโยชนม์ ากในการสือ่ สารและโทรคมนาคม
และทางการแพทย์

ประเภทของคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้า

รงั สีแกมมา (Gamma ray) ความยาวคล่ืนน้อยกวา่ 0.01 nm
รังสีเอก็ ซ์ (X-ray) มคี วามยาวคล่นื 0.01 - 1 nm
รังสีอุลตราไวโอเลต็ (Ultraviolet radiation)

มคี วามยาวคลืน่ 1 - 400 nm
แสงทตี่ ามองเหน็ (Visible light)

มคี วามยาวคล่นื 400 – 700 nm
รงั สีอินฟราเรด (Infrared radiation)

มีความยาวคลน่ื 700 nm – 1 mm
คล่นื ไมโครเวฟ (Microwave)

มีความยาวคลน่ื 1 mm – 10 cm
คล่นื วิทยุ (Radio wave) ความยาวคล่ืนมากกวา่ 10 cm





รงั สแี กมมา (Gamma ray)

เป็นคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าท่มี คี วามยาวคล่นื น้อยกวา่ 0.01 นาโนเมตร รังสีแกมมามี
พลงั งานสูงมาก กาเนิดจากแหลง่ พลังงานนิวเคลียร์

เช่น ดาวระเบดิ หรอื ระเบิดปรมาณู เป็นอนั ตรายมากตอ่ สิ่งมีชวี ิต

รงั สเี อ็กซ์ (X-ray)

มีความยาวคลนื่ 0.01 - 1 นาโนเมตร มีแหลง่ กาเนดิ ในธรรมชาตมิ าจากดวงอาทิตย์
เราใชร้ งั สเี อ็กซใ์ นทางการแพทย์ เพ่อื สอ่ งผ่านเซลล์เนอ้ื เย่อื แต่ถา้ ไดร้ า่ งกายได้รับ
รงั สีนมี้ ากๆ กจ็ ะเป็นอนั ตราย

รงั สีเอกซ์แบ่งได้เป็น 2 ประเภท ไดแ้ ก่
1. ฮารด์ เอกซเรย์
2. ซอฟตเ์ อกซเรย์

ฮารด์ เอกซเรย์
มอี านาจในการทะลทุ ะลวงสงู มกั ถกู นามาใชท้ างการแพทย์
เชน่ การเอกซเรย์กระดูก เนอื่ งจากมันมีอานาจทะลทุ ะลวงเนอื้ เย่อื แต่ไม่
สามารถผ่านกระดูกได้ และรกั ษาความปลอดภัยในสนามบิน เช่น การ
ตรวจหาวัตถุตอ้ งสงสัย

ซอฟตเ์ อกซเรย์
เป็นรงั สีเอกซ์ทม่ี ีพลังงานตา่ กวา่ ฮารด์ เอกซเรย์ จงึ มอี านาจทะลทุ ะลวงน้าได้
ลกึ ประมาณ 1 ไมโครเมตรเท่านั้น





รงั สีแกมมา (Gamma ray) รงั สีเอก็ ซ์ (X-ray)

รังสอี ลั ตราไวโอเลต็ (Ultraviolet radiation) หรอื รงั สียูวี

ยังมีอกี ชอ่ื หนงึ่ คือ รงั สีเหนือมว่ ง มีความยาวคล่ืน 1 - 400 นาโนเมตร
รงั สีอลั ตราไวโอเลต็ มีอยู่ในแสงอาทติ ย์ ซ่ึงตาของมนุษยไ์ มส่ ามารถมองเห็นได้
เปน็ ประโยชนต์ อ่ ร่างกาย แตห่ ากไดร้ ับมากเกนิ ไปก็จะทาให้ผวิ ไหม้ และอาจทาให้
เกดิ มะเรง็ ผิวหนงั

รงั สีอลั ตราไวโอเลต็ (Ultraviolet radiation)

แสงท่ีตามองเห็น (Visible light)

มีความยาวคลื่น 400 – 700 นาโนเมตร พลังงานท่ีแผ่ออกมาจากดวงอาทติ ย์
ส่วนมากเปน็ รงั สใี นช่วงนี้ แสงแดดเปน็ แหล่งพลังงานที่สาคญั ของโลก และยงั ชว่ ยใน
การสงั เคราะห์แสงของพืช

รงั สีอินฟราเรด (Infrared radiation)หรอื รังสคี วามรอ้ น

มีความยาวคล่ืน 700 นาโนเมตร – 1 มิลลิเมตรหรือในช่วงความถ่ี 1011 – 1014
เฮริ ต์ ซ์ (Hz) หรอื อยใู่ นชว่ งระหว่างแสงสแี ดงกบั คลนื่ วทิ ยุ เชน่ เดียวกนั กับคลนื่
ไมโครเวฟ โลกและสิ่งชวี ติ แผ่รังสอี นิ ฟราเรดออกมา ก๊าซเรือนกระจก เชน่
คาร์บอนไดออกไซด์ และไอนา้ ในบรรยากาศดูดซับรังสนี ีไ้ ว้ ทาให้โลกมีความอบอุ่น
เหมาะกับการดารงชวี ติ

รังสอี ินฟราเรด (Infrared radiation)หรอื รงั สคี วามร้อน

โดยคุณสมบตั ิเดน่ เฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด คือ ไมเ่ บีย่ งเบนในสนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ และ

หากมคี วามถีส่ งู ขนึ้ พลังงานกจ็ ะเพิ่มสงู ขนึ้ ดว้ ย

ปจั จบุ นั มกี ารนาเอาอินฟราเรดมาใชใ้ นอปุ กรณห์ ลายอยา่ งเช่น ใช้ในระบบควบคุมท่ี เรยี กวา่
รโี มทคอนโทรล

การควบคมุ ระยะไกล ซ่งึ เปน็ ระบบสาหรับควบคมุ การทางานของอปุ กรณ์ตา่ ง ๆจากระยะไกล
โดยรงั สอี นิ ฟราเรดจะเป็นตวั นาคาสง่ั จากเครอ่ื งควบคุมไปยังเครอ่ื งรบั ในทางทหารไดม้ ีการ
นาเอารังสี อนิ ฟราเรด มาใช้เกี่ยวกบั การควบคมุ ใหอ้ าวธุ นาวถิ ี เคลอ่ื นท่ไี ปยงั เป้าหมายได้
อย่างถูกต้อง

1. ดา้ นอุตสาหกรรมอาหาร
การอบแห้งอาหารต่างๆ เช่น เมลด็ พันธ์พุ ืช ผลิตภณั ฑผ์ ัก และผลไม้

รวมถงึ เนอ้ื สตั ว์ ช่วยใหล้ ดเวลา และพลงั งานท่ใี ชใ้ นการอบแหง้ ลง

2.อุตสาหกรรมอนื่ ได้แก่
– การอบแห้งเฟอร์นิเจอร์
– การอบแหง้ เครื่องป้นั และเซรามกิ ส์
– การอบแห้งวัสดุยานยนต์
– ส่ิงทอ
– กระดาษ
– เคลือบสีผลิตภณั ฑ์ – ฯลฯ

รงั สอี นิ ฟราเรด (Infrared radiation)

รงั สอี นิ ฟราเรด (Infrared radiation)

คลนื่ โทรทศั น์ และคลืน่ ไมโครเวฟ

คลืน่ โทรทศั นแ์ ละไมโครเวฟมคี วามถี่ช่วง 108 - 1012 Hz

มีประโยชน์ในการสื่อสาร แต่จะไมส่ ะทอ้ นทชี่ ้ันบรรยากาศ
ไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลผุ ่านชั้นบรรยากาศไปนอกโลก

สามารถสง่ คลนื่ ไมโครเวฟไปยงั ดาวเทียมท่โี คจรรอบโลกเพ่ือสะท้อนคลื่น
กลบั มายังสถานีรับท่อี ย่หู า่ งไกลออกไปได้ นอกจากนคี้ ลืน่ ไมโครเวฟยงั
สะท้อนจากผวิ โลหะได้ดี ซึง่ ไดม้ ีการนาเอาสมบตั ิขอ้ นไ้ี ปใชป้ ระโยชน์ใน

การตรวจหาอากาศยานทเ่ี รียกว่า เรดาร์ ได้อกี ด้วย



คลื่นไมโครเวฟ (Microwave)

มีความยาวคลื่น 1 มิลลิเมตร – 10 เซนตเิ มตร ใช้ประโยชน์ในดา้ นโทรคมนาคม
ระยะไกล นอกจากนนั้ ยงั นามาประยุกต์สร้างพลังงานในเตาอบอาหาร

คล่นื ไมโครเวฟ (Microwave)

คล่ืนวทิ ยุ (Radio wave)

เป็นคลน่ื แม่เหล็กไฟฟา้ ท่ีมีความยาวคลื่นมากที่สดุ คลน่ื วทิ ยสุ ามารถเดนิ ทางผา่ น
ชน้ั บรรยากาศได้ จึงถกู นามาใช้ประโยชนใ์ นดา้ นการสอ่ื สาร โทรคมนาคม

คลื่นวิทยุ

คลน่ื วทิ ยมุ ีความถชี่ ว่ ง 104 - 109 Hz( เฮริ ตซ์ ) ใชใ้ น
การสอ่ื สาร คลืน่ วิทยมุ ีการสง่ สญั ญาณ 2 ระบบคือ

1. ระบบเอเอม็ (A.M. = amplitude modulation)

2. ระบบเอฟเอม็ (F.M. = frequency modulation)

ประโยชนข์ องคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้



แบบทดสอบคล่นื แมเ่ หล็กไฟฟ้า

1. ข้อใดกล่าวถกู ต้องเกีย่ วกบั คลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้
ก. เป็นคลื่นทีต่ ้องอาศยั ตวั กลาง
ข. เปน็ คล่ืนท่ีอาศยั คนกลาง
ค. เป็นคลน่ื ทยี่ นื กลางทาง
ง. เป็นคลน่ื ที่ไมอ่ าศัยตวั กลาง

1. ข้อใดกล่าวถกู ต้องเกีย่ วกบั คลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้
ก. เป็นคลื่นทีต่ ้องอาศยั ตวั กลาง
ข. เปน็ คล่ืนท่ีอาศยั คนกลาง
ค. เป็นคลน่ื ทยี่ นื กลางทาง
ง. เป็นคลน่ื ที่ไมอ่ าศัยตวั กลาง

2. แสงสีใดมีความยาวคลื่นยาวท่สี ุด
ก. คราม
ข. มว่ ง
ค. สม้
ง. แดง

2. แสงสีใดมีความยาวคลื่นยาวท่สี ุด
ก. คราม
ข. มว่ ง
ค. สม้
ง. แดง

3.ขอ้ ใดเรียงลาดับคลนื่ แม่เหล็กไฟฟา้ จากความยาวคลน่ื
นอ้ ยไปมากได้ถกู ต้อง
ก. รังสีเอกซ์ อินฟราเรด ไมโครเวฟ
ข. อินฟราเรด รงั สีเอก็ ซ์ ไมโครเวฟ
ค. รงั สเี อกซ์ ไมโครเวฟ อนิ ฟราเรด
ง. ไมโครเวฟ อนิ ฟราเรด รงั สเี อ็กซ์

3.ขอ้ ใดเรียงลาดับคลนื่ แม่เหล็กไฟฟา้ จากความยาวคลน่ื
นอ้ ยไปมากได้ถกู ต้อง
ก. รังสีเอกซ์ อินฟราเรด ไมโครเวฟ
ข. อินฟราเรด รงั สีเอก็ ซ์ ไมโครเวฟ
ค. รงั สเี อกซ์ ไมโครเวฟ อนิ ฟราเรด
ง. ไมโครเวฟ อนิ ฟราเรด รงั สเี อ็กซ์

4. ข้อใดไม่ใชค่ ล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้
ก. คลนื่ ในนา
ข. คล่นื วิทยุ
ค. รังสีอนิ ฟราเรด
ง. รงั สเี อกซ์

4. ข้อใดไม่ใชค่ ล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้
ก. คลนื่ ในนา
ข. คล่นื วิทยุ
ค. รังสีอนิ ฟราเรด
ง. รงั สเี อกซ์

5. คล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้าเกดิ จากการเปล่ียนแปลงของส่ิงใด
ก. สนามแมเ่ หล็ก กับสนามไฟฟา้
ข. สนามแมเ่ หล็ก กบั วงจรไฟฟ้า
ค. สนามไฟฟา้ กับ วงจรไฟฟ้า
ง. แม่เหล็กไฟฟา้ กบั สนามแม่เหล็ก

5. คล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้าเกดิ จากการเปล่ียนแปลงของส่ิงใด
ก. สนามแมเ่ หล็ก กับสนามไฟฟา้
ข. สนามแมเ่ หล็ก กบั วงจรไฟฟ้า
ค. สนามไฟฟา้ กับ วงจรไฟฟ้า
ง. แม่เหล็กไฟฟา้ กบั สนามแม่เหล็ก

6.ทศิ ทางของสนามแม่เหลก็ ของคลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าจะมี
ทศิ ทางตามข้อใด

ก. ขนานกบั สนามไฟฟา้
ข. ตงั ฉากกบั สนามไฟฟ้า
ค. ขนานกบั ทศิ ทางการเคล่ือนทข่ี องคล่ืน
ง. มีทศิ ตงั ฉากทังสนามไฟฟา้ และทศิ ทางการเคล่อื นท่ี

6.ทศิ ทางของสนามแม่เหลก็ ของคลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าจะมี
ทศิ ทางตามข้อใด

ก. ขนานกบั สนามไฟฟา้
ข. ตงั ฉากกบั สนามไฟฟ้า
ค. ขนานกบั ทศิ ทางการเคล่ือนทข่ี องคล่ืน
ง. มีทศิ ตงั ฉากทังสนามไฟฟา้ และทศิ ทางการเคล่อื นท่ี


Click to View FlipBook Version