12 May 2007

คลื่น : ประเภทของคลื่น

อะไรๆ ก็คลื่น ไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่ง มองไปรอบๆ ตัว ล้วนเต็มไปด้วยคลื่น สิ่งสำคัญที่เกิดพร้อมคลื่นก็คือ การเคลื่อนที่ไปของพลังงาน ดังนั้นการแบ่งประเภทของคลื่นจึงจำเป็น เพื่อง่ายต่อการพิจารณา

คลื่นที่แบ่งตามการใช้ตัวกลางและไม่ใช้ตัวกลาง
คลื่นที่ต้องใช้ตัวกลาง เรียกว่า "คลื่นกล" หรือ mechanical wave เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นสปริง คลื่นเชือก คลื่นลม คลื่นเสียง คลื่นแผ่นดินไหว และอีกเยอะแยะมากมาย ส่วนคลื่นบางประเภทที่ไม่ต้องใช้ตัวกลาง นั่นคือ ไม่ต้องมีตัวกลางคลื่นก็เคลื่อนที่ไปได้ เช่น คลื่นแสง คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ หรือที่เรียกรวมๆ กันว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นที่แบ่งตามการสั่นของอนุภาคตัวกลาง
การสั่นของอนุภาคตัวกลาง หากสั่นขนานกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นชนิดนี้เรียกว่า "คลื่นตามยาว" longitudinal wave

ตัวอย่างของคลื่นตามยาว มีมาก เช่น คลื่นสปริงแบบที่เกิดจากการอัด-ขยายสปริง คลื่นเสียง คลื่นแผ่นดินไหวแบบ P (p-wave)

แต่ถ้าอนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่ขวางกับการเคลื่อนที่ของคลื่นเรียกว่า "คลื่นตามขวาง" transverse wave


ตัวอย่างของคลื่นตามขวาง เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นเส้นเชือก คลื่นแผ่นดินไหวแบบ S (s-wave) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(electromagnetic wave) ก็จัดเป็นคลื่นตามขวางด้วย เพราะถึงแม้ว่าคลื่นชนิดนี้ไม่ต้องใช้ตัวกลาง แต่หากมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าวางอยู่ในบริเวณนั้น อนุภาคประจุจะเคลื่อนที่ขวางตั้งฉากกับทิศทางของคลื่น หรือจะอธิบายในแบบหนึ่ง ก็จะได้ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดการจากการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ตั้งฉากกันและกัน และตั้งฉากกับทิศความเร็วของคลื่น

11 comments:

  1. ม.5/5
    สวัสดีครับ ในหัวข้อนี้ผมไม่เข้าใจภาพที่อาจารย์เขียนขึ้น ส่วนอย่างอื่นก็ดีนะครับ

    ReplyDelete
  2. ขออธิบายเกี่ยวกับคลื่นทั้ง 2 ชนิดนิดนึง
    1 คลื่นตามขวาง เป็นคลื่นที่เกิดขึ้นโดยอนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นน้ำ คลื่นบนเส้นเชือก คลื่นบนสปริง จากรูปทางด้านซ้ายมือ เมื่อเราสะบัดเชือกที่ปลายด้านหนึ่งอาจะจะตรึงติดผนังหรือไม่ตรึงก็ได้ โดยสะบัดขึ้นและลงดังภาพด้านล่างซ้าย จะเห็นท้องคลื่นและสันคลื่นเกิดขึ้น โดยทิศทางของอนุภาคตั้งฉากกับทิศของการเคลื่อนที่ของคลื่น เรียกว่าคลื่นตามขวาง จะเห็นการเคลื่อนที่โดยรวมเมื่อสะบัดอย่างต่อเนื่อง

    2 คลื่นตามยาว ) เป็นคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง ซึ่งบางครั้งเราอาจจะเรียกว่า คลื่นลูกอัด ลูกขยาย
    ลักษณะการสั่นของอนุภาคของตัวกลางของคลื่นเสียงเราไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แต่เราสามารถทดลองได้โดยใช้ลวดสปริง โดยปลายหนึ่งตรึงไว้กับที่ แล้วใช้มือจับอีกลายหนึ่งดึงสปริงเข้าออก จะเห็นว่าระยะห่างระหว่างขดลวดสปริงบางช่วงชิดกันบางช่วงห่างกัน และเปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น


    ขอคำแนะนำและเพิ่มเติมในข้อผิดผลาดนี้ด้วยคับ

    ReplyDelete
  3. กิติยา 5.6
    ..คลื่นตามขวาง เป็นคลื่นที่เกิดขึ้นโดยอนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นน้ำ คลื่นบนเส้นเชือก คลื่นบนสปริง
    ..คลื่นตามยาว เป็นคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง
    วันนี้หนูดูข่าว แผ่นดินไหวมาคะ เลยสงสัยว่าถ้าเป็นแผนดินไหว มันจะเป็นคลืนแบบไหนคะ อยากให้อาจารย์มีภาพประกอบแบบภาพเคลื่อนไหวด้วยจะได้ไหมคะ เพราะบางที่เวลาดูภาพแล้วมันไม่ค่อยเข้าใจเท่าไรคะ

    ReplyDelete
  4. คลื่นเกิดขึ้นพร้อมกับพลังงาน คลื่นสามารถแบ่งประเภทว่ามีตัวกลางและไม่มีตัวกลาง คลื่นที่ต้องใช้ตัวกลาง เรียกว่าคลื่นกล เช่นคลื่นผิวน้ำ คลื่นสปริง ส่วนที่ไม่ต้องใช้ตัวกลางนั่นคือ ไม่ต้องมีตัวกลางก็คลื่นที่ไปได้เช่น คลื่นเสียง และคลื่นยังสามารถแบ่งได้อีกคือ คลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง

    ReplyDelete
  5. 5/5
    เราจะสามารถรู้ได้ไงว่าคลื่นนี้แบ่งตามการใช้ตัวกลาง
    คลื่นนี้ไม่แบ่งตามใช้ตัวกลาง
    และคลื่นก็มีหลายชนิดมีหลักการยังไงว่าคลื่นแต่ละคลื่นเป็ยแบบนั้นเป็นแบบนี้

    ReplyDelete
  6. ถ้าเป็นในส่วนของลมและพายุ จะจัดอยู่ในคลื่นประเภทใด เพราะมันมีการเปลื่ยนทิศทาง

    ReplyDelete
  7. ดีค่ะอาจารย์หนูดันส่งข้อความให้เมล์อาจารย์ ขออภัยด้วยนะคะหนูมีข้อมูลมาฝากเพื่อนๆเกี่ยวกับ
    สมบัติของคลื่น อ.ไม่ได้ลงไว้
    สมบัติของคลื่น (wave properties)
    คลื่นทุกชนิดแสดงสมบัติ 4 อย่าง คือการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน

    1)การสะท้อน (reflection) เกิดจากคลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวาง แล้วเปลี่ยนทิศทางกลับสู่ตัวกลางเดิม

    2)การหักเห (refraction) เกิดจากคลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่ต่างกัน แล้วทำให้อัตราเร็วเปลี่ยนไป

    3)การเลี้ยวเบน (diffraction) เกิดจากคลื่นเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวาง ทำให้คลื่นส่วนหนึ่งอ้อมบริเวณของสิ่งกีดขวางแผ่ไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้น

    4)การแทรกสอด (interference) เกิดจากคลื่นสองขบวนที่เหมือนกันทุกประการเคลื่อนที่มาพบกัน แล้วเกิดการซ้อนทับกัน ถ้าเป็นคลื่นแสงจะเห็นแถบมืดและแถบสว่างสลับกัน ส่วนคลื่นเสียงจะได้ยินเสียงดังเสียงค่อยสลับกัน
    และการแบ่งประเภทคลื่นก็สามารถจำแนกตามลักษณะการเกิดคลื่นด้วยนะคะ

    จำแนกตามลักษณะการเกิดคลื่น

    1)คลื่นดล (Pulse wave) เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดถูกรบกวนเพียงครั้งเดียว

    2)คลื่นต่อเนื่อง (Continuous wave) เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดถูกรบกวนเป็นจังหวะต่อเนื่อง
    อ่านรายละเอียดได้ที่http://web.ku.ac.th
    >>สวัสดีค่ะ<<

    ReplyDelete
  8. คลื่นที่แบ่งตามการสั่นของอนุภาคตัวกลาง
    การสั่นของอนุภาคตัวกลาง หากสั่นขนานกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นชนิดนี้เรียกว่า "คลื่นตามยาว" longitudinal wave

    ตัวอย่างของคลื่นตามยาว มีมาก เช่น คลื่นสปริงแบบที่เกิดจากการอัด-ขยายสปริง คลื่นเสียง คลื่นแผ่นดินไหวแบบ P (p-wave)

    แต่ถ้าอนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่ขวางกับการเคลื่อนที่ของคลื่นเรียกว่า "คลื่นตามขวาง" transverse wave


    ตัวอย่างของคลื่นตามขวาง เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นเส้นเชือก คลื่นแผ่นดินไหวแบบ S (s-wave) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(electromagnetic wave) ก็จัดเป็นคลื่นตามขวางด้วย เพราะถึงแม้ว่าคลื่นชนิดนี้ไม่ต้องใช้ตัวกลาง แต่หากมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าวางอยู่ในบริเวณนั้น อนุภาคประจุจะเคลื่อนที่ขวางตั้งฉากกับทิศทางของคลื่น หรือในแบบหนึ่ง ก็จะได้ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดการจากการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ตั้งฉากกันและกัน และตั้งฉากกับทิศความเร็วของคลื่น

    ReplyDelete
  9. ม.5/5
    ในหัวบางข้อที่อาจารย์เขียนขึ้นผมเข้าใจแต่บางหัวข้อผมไม่เข้าใจ

    ReplyDelete
  10. Dครับที่อาจารย์เขียนและใส่ภาพอธิบายทำให้ผมชอบวิชาฟิสิกส์มากขึ้เขาใจเกี่ยวกับเรื่องคลื่นมากขึ้นมีโอกาศผมจะเข้ามาอ่านใหม่ครับ

    ReplyDelete
  11. อยากให้อาจารย์เขียนบทความเกี่ยวกับเรื่องการสะท้อนและการหักเหของคลื่น

    ReplyDelete