สมบัติของคลื่น

1.การสะท้อนของคลื่น (Reflection)

           การสะท้อนของคลื่นเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญประการหนึ่งของคลื่น  ถือได้ว่าเป็นสมบัติของคลื่นอย่างหนึ่ง  จะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวาง  หรือเปลี่ยนตัวกลางในการเคลื่อนที่  โดยคลื่นที่เคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวางเรียกว่า คลื่นตกกระทบ และคลื่นที่สะท้อนออกมาเรียกว่าคลื่นสะท้อน ในการสะท้อนแต่ละครั้งพบว่ามุมที่หน้าคลื่นตกกระทบกระทำกับสิ่งกีดขวางจะเท่ากับมุมที่หน้าคลื่นสะท้อนกระทำกับสิ่งกีดขวางเสมอ นั่นคือการสะท้อนของคลื่นจะเป็นไปตามกฎการสะท้อนที่ว่า “เมื่อคลื่นเกิดการสะท้อนจะได้มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ”

   

ที่มา : http://www.thaigoodview.com/node/73140

2.การหักเหของคลื่น (Refraction)
เมื่อคลื่นเคลื่อนผ่านตัวกลางชนิดกันจะทำให้ความเร็วของคลื่นและความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงแต่ความถี่คงเดิม  โดยพบว่าคลื่นเคลื่อนที่ในทิศไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางโดยความเร็วคลื่น ความยาวคลื่นเปลี่ยน 

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากบริเวณน้ำลึกไปยังบริเวณน้ำตื้น พบว่า ระยะห่างระหว่างหน้าคลื่น  (  l  ) ในบริเวณน้ำลึกมีค่ามากกว่า ระยะห่างระหว่างคลื่น   (  l  )  ในบริเวณน้ำตื้นแต่ความถี่ (  f )  ของคลื่นผิวน้ำในบริเวณทั้งสองคงเดิม เนื่องจากความถี่ ( f ) ของคลื่นผิวน้ำขึ้นอยู่กับความถี่ของแหล่งกำเนิด  ดังนั้น ความเร็วของคลื่นในบริเวณน้ำลึก ( v ) จะมีค่ามากกว่าความเร็วของคลื่นในบริเวณน้ำตื้น ( v )

           v  = lf 

            สรุป ในน้ำลึก      v   ,   l มากกว่าในน้ำตื้น

ที่มา : http://www.kr.ac.th/ebook/supatra/b3.htm

3.การแทรกสอดของคลื่น (Interference)

            เมื่อมีคลื่นต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่นสองแหล่งที่มีความถี่เท่ากันและเฟสตรงกันเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการซ้อนทับระหว่างคลื่นต่อเนื่องสองขบวนนั้น ปรากฎการณ์เช่นนี้เรียกว่า การแทรกสอดของคลื่น (Interference)

1.การแทรกสอดแบบเสริมกัน เกิดจากสันคลื่นของคลื่นทั้งสองมารวมกัน คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้น จะมีวันคลื่นสูงกว่าเดิม และมีท้องคลื่นลึกกว่าเดิม และจะเรียกตำแหน่งนั้นว่า ปฏิบัพ(Antinode)

2.การแทรกสอดแบบหักล้าง เกิดจากสันคลื่นจากแหล่งกำเนิดหนึ่งมารวมกับท้องคลื่นของ อีกแหล่งกำเนิดหนึ่ง คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้นจะมีสันคลื่นต่ำกว่าเดิม และท้องคลื่นตื้นกว่าเดิม และเรียกตำแหน่งนั้นว่า บัพ(Node)

ที่มา : http://www.skn.ac.th/skl/skn42/phy67/interference.htm


ลักษณะการรวมกันได้ของคลื่นหรือการซ้อนทับกันของคลื่น    
เมื่อคลื่นตั้งแต่ 2 คลื่นขึ้นไปเคลื่อนที่มาพบกัน ณ ตำแหน่งหนึ่ง ขณะชั่วเวลาที่พบกัน จะเกิดการรวมตัวกันตามหลักพีชคณิตของเวกเตอร์  หลังจากนั้นก็จะผ่านเลยกันไปเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้นดังรูป

จากภาพ lesson03 http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan.html

แสดงการรวมคลื่นเมื่อคลื่นย่อย มีการกระจัดทิศเดียวกัน

จากภาพ lesson03 http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan.html

แสดงการรวมคลื่นเมื่อคลื่นย่อย มีการกระจัดทิศทางตรงข้าม   

              4.การเลี้ยวเบนของคลื่น

                เมื่อมีสิ่งกีดขวางมากั้นการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นจะเกิดการสะท้อน แต่ถ้าสิ่งกีดขวางนั้นกั้นการเคลื่อนที่ ของคลื่นเพียงบางส่วน จะพบว่ามีคลื่นส่วนหนึ่งแผ่จากขอบสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้น การที่มีคลื่นปรากฎอยู่ทางด้านหลังของแผ่นกั้นคลื่นในบริเวณนอกทิศทางเดิมของคลื่นเช่นนี้เรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น
                     ที่มา : http://www.thaigoodview.com/node/16869?page=0%2C11

ภาพจาก http://www.gcsescience.com/Diffraction-Water-Waves.gif

 

ภาพจาก http://www.gcsescience.com/No-Diffraction-Water-Waves.gif

 

ปรากฏการณ์คลื่น!!!

ติวข้อสอบเรื่องสมบัติคลื่น :D