ฟิสิกส์ทั่วไป 1 105)€¦ ·...

ฟิสิกส์ทัว่ไป 1 (ฟส105)

อ.ดร.สรุยีพ์ร สราภิรมย์สาขาวิชาฟิสิกสป์ระยกุต ์คณะวิทยาศาสตร ์

มหาวิทยาลยัแม่โจ้

บทท่ี 8 คล่ืน และคล่ืนเสียง

•การสั่นและการเกิดคลื่น

•การจาํแนกคลื่น

•สว่นประกอบของคลื่น

•การเคลื่อนท่ีของคลื่น

•สมบตัิของคลื่น

•คลื่นเสียง

วิชาฟิสิกสท์ั่วไป 1 - ฟส105 2

การสั่นและการเกิดคล่ืน

การเคล่ือนท่ีแบบคล่ืนเกิดจากการรบกวนสภาวะสมดลุทางฟิสิกส ์ทาํใหเ้กิดการสง่ผา่นพลงังานจากท่ีหนึ่งไปอีกท่ีหนึ่ง โดยจาํเป็นตอ้งมีตวักลางหรอืไมก็่ได ้

การจาํแนกคล่ืน

1. แบ่งชนิดของคล่ืนโดยพิจารณา การอาศยัตวักลางในการเคล่ือนท่ี สามารถแบง่คล่ืนไดเ้ป็น 2 ชนิด คือ

1.1 คล่ืนกลหรือคล่ืนยืดหยุ่น (Mechanical Wave หรือ Elastic Wave) คือ คล่ืนท่ีอาศยัตวักลางในการเคล่ือนท่ี โดยตวักลางจะเกิดการสั่นทาํใหเ้กิดการส่งผ่านพลังงานจากท่ีหนึ่งไปยังอีกท่ีหนึ่ง เช่น คล่ืนเสียง, คล่ืนนํา้, คล่ืนในเสน้เชือก เป็นตน้

1. แบ่งชนิดของคล่ืนโดยพิจารณา การอาศยัตวักลางในการเคล่ือนท่ี สามารถแบง่คล่ืนไดเ้ป็น 2 ชนิด คือ

1.1 คล่ืนกลหรือคล่ืนยืดหยุ่น (Mechanical Wave หรือ Elastic Wave) คือ คล่ืนท่ีอาศยัตวักลางในการเคล่ือนท่ี โดยตวักลางจะเกิดการสั่นทาํใหเ้กิดการส่งผ่านพลังงานจากท่ีหนึ่งไปยังอีกท่ีหนึ่ง เช่น คล่ืนเสียง, คล่ืนนํา้, คล่ืนในเสน้เชือก เป็นตน้

1.2 คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) คือ คล่ืนท่ีไม่ตอ้งอาศัยตัวกลางในการเคล่ือนท่ี เช่น คล่ืนแสง, คล่ืนวิทย ุเป็นตน้

2. แบง่ชนิดของคล่ืน โดยพิจารณาทิศทางของการเคล่ือนท่ีของคล่ืนและของตวักลางท่ี ถกูรบกวน สามารถแบง่ไดเ้ป็น 2 ชนิดคือ

2.1 คล่ืนตามขวาง (Transverse Wave) คือ คล่ืนท่ีทาํใหอ้นภุาคของตวักลางท่ีคล่ืนเคล่ือนท่ีผา่นมีการเคล่ือนท่ีไปกลบัในทิศทางท่ีตัง้ฉากกบัทิศทางการเคล่ือนของคล่ืน เช่น คล่ืนนํา้, คล่ืนในเสน้เชือก เป็นตน้

2.2 คล่ืนตามยาว (Longitudinal Wave) คือ คล่ืนท่ีทาํใหอ้นภุาคของตวักลางท่ีคล่ืนเคล่ือนท่ีผา่นมีการเคล่ือนท่ีไปกลบัในทิศทางท่ีเดียวกนักบัทิศทางการเคล่ือนของคล่ืน เช่น คล่ืนเสียง, คล่ืนในสปรงิ เป็นตน้

3. แบง่ตามความตอ่เน่ืองของแหลง่กาํเนิดแบง่ออกได ้ 2 ชนิด

3.1 คล่ืนดล ( PuLse Wave ) เป็นคล่ืนท่ีเกิดจากแหลง่กาํเนิดสั่น หรอืการรบกวนตวักลางเป็นช่วงเวลาสั่น ๆ ทาํใหเ้กิดคล่ืนเพียง 1 หรอื 2 คล่ืน แผอ่อกไป เช่น การนิว้จุ่มท่ีผิวนํา้เพียงครัง้หรอื 2 ครัง้

3.2 คล่ืนตอ่เน่ือง ( Continuous Wave ) เป็นคล่ืนท่ีเกิดจากแหลง่กาํเนิดสั่น หรอืการรบกวนตวักลางอยา่งตอ่เน่ือง ทาํใหเ้กิดคล่ืนแผอ่อกไปเป็นขบวนอยา่งตอ่เน่ือง เช่น การเกิดคล่ืนผิวนํา้เน่ืองจากแหลง่กาํเนิดติดกบัมอเตอร ์หรอืการสบดัเชือกอยา่งตอ่เน่ือง

สว่นประกอบของคล่ืน

1. Wave Length – λ2. Frequency – f3. Period - T4. Speed – v5. Phases Angle- Φ6. Amplitude - A

1. ความยาวคลื่น Wave Length - λ หมายถึง ความยาวของคลื่น 1 คลื่น เป็นระยะทางท่ีวดัระหวา่งจดุสองจดุท่ีสัน้ท่ีสดุบนคลื่นท่ีเฟสตรงกนั ในระบบ SI มีหน่วยเป็นเมตร m

2. ความถ่ี Frequency - f หมายถงึ จาํนวนคล่ืนท่ีเคล่ือนท่ีผา่นจดุใด ๆ ในหนึง่หนว่ยเวลา ในระบบ SI มีหนว่ยเป็น วินาที-1s-1 หรอื เฮิรท์ซ์ Hz

3. คาบการเคล่ือนท่ี Period - T หมายถงึ เวลาท่ีคล่ืน 1 คล่ืน เคล่ือนท่ีผา่นจดุใด ๆ ในระบบ SI มีหนว่ยเป็นวินาที s4. อตัราเรว็ของคล่ืน Speed - v หมายถงึ ระยะทางท่ีคล่ืนเคล่ือนท่ีไดใ้นหนึง่หนว่ยเวลาและเน่ืองจากขณะท่ีคล่ืน

เคล่ือนท่ีไปดว้ย อตัราเรว็คา่หนึง่ เฟสของคล่ืนก็เคล่ือนท่ีไปดว้ยอตัราเรว็ เทา่กนั ดงันัน้ในบางครัง้จงึเรยีกวา่ อตัราเรว็เฟส Phase Speed ของคล่ืน ในระบบ SI มีหนว่ยเป็นเมตรตอ่วินาที ms-1

5. มมุเฟส Phases Angle- Φ หมายถงึ มมุท่ีใชก้าํหนดตาํแหนง่บนคล่ืนขณะท่ีเคล่ือนท่ี โดยมีความสมัพนัธก์บัการกระจดัของการเคล่ือนท่ีของคล่ืน ในระบบ SI มีหนว่ยเป็นเรเดียน Radian rad

6. แอมพลจิดู Amplitude - A หมายถงึ การกระจดัสงูสดุของการสั่นของอนภุาคจากระดบัปกติ คา่ของแอมปลจิดูจะบอกคา่พลงังานของคล่ืนโดยพลงังานจะแปรโดยตรงกบัแอมปลจิดู ในระบบ SI มีหนว่ยเป็นเมตร m

Sin=opp/hyp

sinθ =yA

y A= sinθ

θ ω=

=radians

( )y A t= sin ω

( )y A t' sin= +ω ϕ

0 50 100 150 200 250 300 350 400

90o phase angleπ/2 radian phase angle

π/2 π 3π/2 2π

สมการคลื่น𝑦𝑦 x, t = Asin(𝑘𝑘𝑘𝑘 − 𝜔𝜔𝜔𝜔 + 𝜑𝜑)

โดย

𝑦𝑦 x, t คือ การกระจดัในแนวแกน y ณ ตาํแหน่ง x ใดๆ และ ณ เวลา t ใดๆ มีหน่วยเป็น เมตร mA คือ แอมปลิจดูของคลื่น มีหน่วยเป็นเมตร mλ คือ ความยาวของคลื่น 1 คลื่น มีหน่วยเป็นเมตร mk คือ เลขคลื่น โดย k = 2π/λ มีหน่วยเป็น m-1

f คือ จาํนวนคลื่นที่เคลื่อนที่ผา่นจดุใด ๆ ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น s-1 หรอื เฮิรท์ซ์ HzT คือ เวลาที่คลื่น 1 คลื่น เคลื่อนที่ผ่านจดุใด ๆ มีหน่วยเป็นวินาที sω คือ ความถ่ีเชิงมมุ โดย ω = 2π/T มีหน่วยเป็น s-1

v คือ ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนท่ีไดใ้นหนึ่งหน่วยเวลามีหน่วยเป็นเมตรตอ่วินาที ms-1

Φ คือ มมุที่ใชก้าํหนดตาํแหน่งบนคลื่นขณะที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นเรเดียน Radian radวิชาฟิสิกสท์ั่วไป 1 - ฟส105 14

ตวัอยา่งท่ี 1

จงหาสมการคล่ืน

𝑦𝑦 x, t = Asin(𝑘𝑘𝑘𝑘 − 𝜔𝜔𝜔𝜔 + 𝜑𝜑)

ตวักลางท่ี 1 ตวักลางท่ี 2

การสะทอ้น

การหกัเห

ตวักลางท่ี 1 สิ่งกีดขวาง

การเลีย้วเบน

ตวักลางท่ี 1 สิ่งกีดขวาง

การแทรกสอด

กฎการสะทอ้น

ตวัอยา่งการใชห้ลกัการสะทอ้น

มีแมวทัง้หมดก่ีตวั ?

การสะทอ้นของคล่ืน

การรวมตวักนัของคล่ืน

การบ้าน

การเลีย้วเบน

สมบติัของคล่ืนเหมือนกนัทกุประการ เคล่ือนท่ีผ่านเขา้ไปในบริเวณตวักลางเดียวกนัจะรวมกนัโดยตรงทัง้แอมพลจิดู ขนาดและเฟส

ผ ล ท่ี ไ ด้ เ รี ย ก ว่ า เ กิ ด ก า ร แ ท ร ก ส อ ด(Interference) ถา้ตาํแหน่งท่ีรวมกนันัน้มีเฟสตรงกนัจะไดค้่าแอมพลิจดูหรือความเขม้สงูสดุ เรียกว่า การแทรกสอดแบบเสรมิ (Constructive Interference)

ถา้อยู่ในตาํแหน่งท่ีมีเฟสตรงกนัขา้มกนั จะไดค้่าความเข้มตํ่ าสุด เ รี ยกว่ า การแ ท รกสอดแ บบหักล้า ง(Destructive Interference)

λθ na =sin

21sin na

แถบมืด

แถบสว่าง

คล่ืนท่ีมาตกกระทบ A และ B มีเฟสเดียวกนั เม่ือผา่นสลทิ A และสลทิ B มายงัตาํแหน่งตา่งๆบนฉากมีระยะทางตา่งๆกนัจงึเกิดเฟสตา่งกนั จะเกิด คลืน่ชนิดเสริมกัน

เกรตติง (Grating) หมายถงึ แผน่ท่ีมีจาํนวนสลทิมากกวา่สองสลทิขึน้ไปเรยีงขนานกนั เม่ือใหแ้สงขนานผา่นเกรตติงจะเกิดเป็นริว้รอยของการแทรกสอดโดยมีระยะหา่งระหวา่งความเขม้สงูสดุเช่นเดียวกบัสลทิคู ่โดยตาํแหน่งความเขม้สงูสดุ

บทท่ี 8 การสัน่และคล่ืนเสียง

ฟิสิกส์ทั่วไป 1 105)€¦ ·...

Documents

ค ำน ำkrukird.com/TEPE_02114.pdfT E P E - 0 2 1 1 4 กล มสาระการเร ยนร ว ทยาศาสตร : ฟส กส ส าหร บผ สอน

วิชาฟิสิกส์ทั่วไป 2 (ฟส 106) · วิชาฟ สิกส ทั่วไป 2 (ฟส 106) สุรีย พร สราภิรมย

UGBA 105 Sections 101, 103, 105

26098000 EN CE certificated213yzj61vi89h.cloudfront.net/Bunzl-MAJ-Site/attachments... · 2017-03-03 · ISO 105 fluo ISO 105 E04 ISO 105 DOI ISO 105 NOI ISO 105 C06 ISO 105 Xll Chromatici

Placenames Labuhan North - INDONESIA · Banjarmasin Pejamben Banyumekar Banyubiru Tembong Tenjolahang Babadsari Padahayu 105°51'30"E 105°51'30"E 105°51'0"E 105°51'0"E 105°50'30"E

SOKKIA CX-105 Estación Total - topoventa.com total/EstacionTotal - SOKKIAcx-105.pdf · SOKKIA CX-105 Estación Total. SOKKIA CX-105 CX-105 incorpora múltiples innovadoras y nuevas

Components 2014 | 2015 - Soliled 2014...Zeizwe 7 Tronic Trafo SNTF 105 / SR 20-105 W page 15 SNTF 105 / LI 35-105 W page 16 SNTF 105 / SR 35-105 W page 16 SNT 105 / 1-10 V page 17

User Manual EUROPE 105 - ADB Stagelight … · DW 105 / 15° - 38° DVW 105 / 38° - 57° DS 105 / 15° - 31° DSN 105 / 11° - 23° EUROPE 105 P a g e 2 Issue 002 Recommandations

Plan de Auditoria 2012 - Servicio público de energía … de... · 2013-07-12 · 4.2 Recursos Humanos ... Semana 105 105 105 105 105 105 105 Individual Año 2012 ... Actualización

12345 dim 105 x 105 12345 dim 105 x 105 Transfer · 12345 dim. 105 x 105 12345 dim. 105 x 105 transfer food 2012. 1 tutti i modelli sono protetti dal diritto d’autore - e’ vietata

Conrad SPA Algarve-INGLES-PriceInsert 2016 sem miraconradhotels3.hilton.com/resources/media/ch/... · 150 70 105 105 105 135 15 105 135 105 105 105 105 105 45 90 105 85 135 55 135

100-131 to 115-2994 - RS Components · 2013. 5. 29. · 105-7287 1531 105-7293 1531 105-7300 1531 105-7316 1531 105-7338 1531 105-8117 1531 105-8123 1531 105-8139 1531 105-8145 1531

NPH ISO-1 - mogidra.ru nasosy NPH ISO.pdf · 105-011-10833 105-011-11010 105-011-10619 105-011-10628 105-011-10735 105-011-10744 105-011-11252 105-011-11261 ˜˚˛ ... nbr, fkm, fpm,

CARSON VALLEY HYDROGRAPIC BASIN 08-105water.nv.gov/Pumpage Inventories/105 - Carson Valley/105... · 2019. 12. 12. · 105 N14 E20 05BDBA1 105 N14 E20 05DACC2 105 N15 E20 33ABAA1

วิชา ฟส105 ฟิสิกส์ทั่วไป 1 · วิชา ฟส105 ฟิสิกส์ทั่วไป 1 อ.ดรสุรีย์พร สราภิรมย์

105. Kajet nr 105

· MIO M16 M16 M20 MM 20 (t, 25 d) 25 (b 32 (t' 32 40 PJ 75 85 105 105 105 105 140 140 155 PJ 105 105 105 105 140 140 R 42 60 75 90 120 1 so 190 230 UG 64 90 115 150 190 230 280

CONDITIONED ROOM - SDL Atlas, LLCISO 105-C05, ISO 105-C06, ISO 105-C08, ISO 105-C09, ISO 105-C10, ISO 105-D01, ISO 105-E03, ISO 105-E12, WOOLMARK TM7, WOOLMARKTM115, WOOLMARKTM177,

1 Bain Arthur M JR 105 1 Belzer Kenneth 105 1 Benson ......1 Bain Arthur M JR 105 1 Belzer Kenneth 105 1 Benson Joseph M 105 1 Bermudez Roberto A 105 1 Broere Brent J 105 1 Butera

SM 105 - art-ood.comsm 105 стр