Jutharat

ส รุ ป
เ รื่ อ ง
ค ลื่ น

นางสาวจุธารัตน์ วงษ์ศรีวอ เลขที่ 3 ม.5/8

ชนิ ดของคลื่น

คลื่นแบ่งออกเป็น 2 ชนิ ด ตามลักษณะการเคลื่อนที่ของ
อนุภาคตัวกลางขณะคลื่นเคลื่อนที่ผ่าน
1.คลื่นตามยาว

2.คลื่นตามขวาง

หรือถ้าแบ่งตามลักษณะการเกิดของคลื่น ก็จะแบ่งได้ 2 ลักษณะ
1.คลื่นดล เกิดจากการสั่นของจุดกำเนิ ดในเวลาสั้นๆ
2.คลื่นต่อเนื่ อง เกิดจากแหล่งกำเนิ ดมีการสั่นต่อเนื่ อง

1.คลื่นตามยาว (Longitudinal Wave)

คลื่นที่ทำให้อนุภาคของตัวกลางสั่ นในทิศทางเดียวกันกับทิศทาง
การเคลื่อนไหวของคลื่น

2.คลื่นตามขวาง (Transverse Wave)

คลื่นที่ทำให้อนุภาคของตัวกลางสั่ นในทิศทางตั้งฉากกับทิศทาง
การเคลื่อนที่ของคลื่น

ส่ วนประกอบของคลื่น

ความยาวคลื่น (λ): ความยาวของคลื่น 1 คลื่น เป็นระยะทางที่วัด
ระหว่างจุดสองจุดที่สั้นที่สุดบนคลื่นที่เฟสตรงกัน ในระบบ SI
มีหน่ วยเป็นเมตร (m)
อัมปลิจูด(A): การกระจัดสูงสุดของการสั่นของอนุภาคจากระดับ
ปกติ ในระบบ SI มีหน่ วย เป็นเมตร (m)
มุมเฟส (Φ): มุมที่ใช้กําหนดตําแหน่ งบนคลื่นขณะที่เคลื่อนที่
ในระบบ SI มีหน่ วยเป็น เรเดียน (Radian ; rad)
ความถี่ (f ): จํานวนคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดใด ๆ ในหนึ่ งหน่ วยเวลา
ในระบบ SI มีหน่ วย เป็น วินาที-1(s-1) หรือ เฮิร์ทซ์ (Hz)
คาบการเคลื่อนที่ (T): เวลาที่คลื่น 1 คลื่น เคลื่อนที่ผ่านจุดใด ๆ
ในระบบ SI มีหน่ วย เป็นวินาที (s)
อัตราเร็วของคลื่น (v): ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ได้ในหนึ่ ง
หน่ วยเวลาและเนื่ องจาก ขณะที่คลื่นเคลื่อนที่ไปด้วย อัตราเร็วค่า
หนึ่ ง เฟสของคลื่นก็เคลื่อนที่ไปด้วยอัตราเร็ว เท่ากันดังนั้ นในบาง
ครั้งจึงเรียกว่าอัตราเร็วเฟส(PhaseSpeed)ของคลื่นในระบบ SI มี
หน่ วยเป็นเมตรต่อวินาที (ms-1)

ความสัมพันธ์ระหว่าง ความถี่ (f),
คาบ(T), ความยาวคลื่น (λ),
อัตราเร็วเร็ว (v)

ความสัมพันธ์ของคาบ (T) และความถี่คลื่น (f)

ความสัมพันธ์ของความถี่ (f),ความยาวคลื่น (λ) และอัตราเร็ว (v)

เฟสของคลื่น

เฟสของคลื่นเป็นการบอกตําแหน่ งต่างๆ บนคลื่น โดยบอก
เป็นมุมในหน่ วยองศาหรือเรเดียน

โดยตําแหน่ งของคลื่นที่เคลื่อนที่ครบ 1 รอบ สัมพันธ์กับการ
เคลื่อนที่เป็นวงกลมครบ 1 รอบเช่นกัน

สมบัติของคลื่น

แบ่งสมบัติของคลื่นกลเป็น 4 ประการ ได้แก่
การสะท้อน
การหักเห
การเลี้ยวเบน
การแทรกสอด

การสะท้อน เกิดจากการที่คลื่นเคลื่อนที่กระทบตัวกลางใหม่
แล้วมีการเคลื่อนที่กลับมายังตัวกลางเดิม

การหักเหของคลื่น เกิดเมื่อคลื่นมีการเคลื่อนที่ผ่านเข้าไปยัง
ตัวกลางใหม่ โดยทำให้ ความเร็ว ความยาวคลื่น และทิศทางการ
เคลื่อนที่เปลี่ยนไปจากเดิม แต่ความถี่ยังคงเท่าเดิม

มุมวิกฤต มุมตกกระทบที่ทำให้เกิดมุมหักเหมีค่าเป็น 90 องศา
นั่ นคือ

จะได้

การแทรกสอดของคลื่น เกิดจากการซ้อนทับของคลื่นต่อเนื่ อง
มากกว่า 1 ขบวนเคลื่อนที่มาพบกัน

ริ้วของการแทรกสอด เกิดจากการรวมตัวกันของคลื่น
มี 2 ลักษณะ คือ
1.ตำแหน่ งที่เกิดการรวมกันแบบเสริมกัน จะมีค่าแอมพลิจูดมาก
เรียกตำแหน่ งนี้ ว่า ปฏิบัพ (Antinode : A)
2.ตำแหน่ งที่เกิดจากการรวมตัวแบบหักล้างกันจะมีค่าแอมพลิจูด
น้ อยเกือบเป็นศูนย์ เรียกตำแหน่ งนี้ ว่า บัพ (node : N)

การแทรกสอดของคลื่นน้ำที่เกิดจากแหล่งกําเนิ ดอาพันธ์ 2 แหล่ง
คือ S1และ S2

การเลี้ยวเบนของคลื่น (Driffaction) เกิดเมื่อคลื่นจากแหล่ง
กำเนิ ดเดินทางไปพบสิ่งกีดขวางที่มีลักษณะเป็นขอบหรือช่อง
คลื่นส่วนที่กระทบสิ่งกีดขวางจะสะท้อนกลับมา คลื่นบางส่วน
ที่ผ่านไปได้ที่ขอบหรือช่องเปิด จะสามารถแผ่จากขอบหรือ
สิ่งกีดขวางเข้าไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้ น คล้ายกับคลื่น
เคลื่อนที่อ้อมสิ่ งกีดขวาง

คุณสมบัติของคลื่น เช่นความยาวคลื่น ความถี่ และความเร็ว
ยังคงมีขนาดเท่าเดิม

ตัวอย่างโจทย์เรื่องคลื่น

1.ชายคนหนึ่ งตะโกนในหุบเขาได้ยินเสียงสะท้อนกลับมา
ในเวลา 4 วินาที ขณะนั้ นอุณหภูมิของอากาศ 15 องศาเซลเซียส
จงหาระยะทางของการสะท้อน
วิเคราะห์:
เสียงเดินทางไป – กลับ ใช้เวลา 4 วินาที
เสียงเดินทางเทียวเดียวใช้เวลาเพียงครึ่งหนึ่ ง เวลา = 2 วินาที
อัตราเร็วของเสียงในอากาศ เมื่ออุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส

วิธีทำ อัตราเร็วของเสี ยงในอากาศ
จาก Vt = 331+0.6 t
Vt = 331+0.6*15
= 331+9
= 340 m/s

ระยะทาง เวลาเที่ยวเดียว t = 2s
จาก s = vt
= 340*2
= 680 m

ตอบ ระยะทาง 680 เมตร

2.ขณะที่เราเห็นคลื่นกำลังเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิ ด สิ่งใด
ที่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่น

ก. ตัวกลาง ข. อนุภาคของตัวกลาง
ง. ถูกทุกข้อ
ค. พลังงาน
ตอบ ง.ถูกทุกข้อ

3.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ คำตอบที่ถูกคือ
(1.)คลื่นกล หมายถึงคลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่
(2.)คลื่นตามขวาง หมายถึงคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นในทิศ

ตั้งฉากกับทิศของคลื่น
(3.)คลื่นตามยาว หมายถึงคลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางใน

การเคลื่อนที่

ก. ข้อ 1 , 3 ข. ข้อ 2 , 3 ค. ข้อ 1 , 2 ง. ข้อ 1 , 2 , 3

ตอบ ข.ข้อ 2,3

4.ข้อใดอธิบายข้อแตกต่างของคลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง
ได้ถูกต้อง

(1.) คลื่นตามยาวต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ส่วนคลื่น
ตามขวางไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

(2.) คลื่นตามยาวเป็นคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนที่ไปใน
ทิศทางเดียวกับคลื่น ส่วนคลื่นตามขวางเป็นคลื่นที่อนุภาคของ
ตัวกลางเคลื่อนที่ตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น

(3.) คลื่นตามยาวเป็นคลื่นที่อนุภาคตัวกลางสั่นในทิศทางเดียว
กับคลื่น ส่วนคลื่นตามขวางเป็นคลื่นที่อนุภาคสั่นตั้งฉากกับคลื่น

(4.)คลื่นตามยาวเคลื่อนที่ในอากาศ ส่วนคลื่นตามขวาง
เคลื่อนที่ในสุญญากาศ

ตอบ ข้อ(3.) คลื่นตามยาวเป็นคลื่นที่อนุภาคตัวกลางสั่นใน
ทิศทางเดียวกับคลื่น ส่วนคลื่นตามขวางเป็นคลื่นที่อนุภาคสั่น
เลยตั้งฉากกับคลื่น