Lecture 8 : คลื่น Department of Physics Rajabhat ChiangMai University Fundamental Physics ที่มาและการกาเนิดคลื่น ชนิดของคลื่น องค์ประกอบของคลื่น คุณสมบัติของคลื่น การส่งถ่ายพลังงานความร้อน
Lecture 8 : คลน
Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University Fundamental Physics
ทมาและการก าเนดคลน
ชนดของคลน
องคประกอบของคลน
คณสมบตของคลน
การสงถายพลงงานความรอน
ทมาและการก าเนดของคลน (น า)
ทมาและการก าเนดคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ทมาและการก าเนดของคลน (ในเสนเชอก)
ทมาและการก าเนดคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
1. แบงตามลกษณะการอาศยตวกลาง
ชนดของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
- คลนกล (Mechanical wave) : อาศยตวกลาง
- คลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnatic wave) : ไมอาศยตวกลาง
2. แบงตามลกษณะการเคลอนท
ชนดของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://ebook.nfe.go.th/nfe_ebook/data_o_ebook/html/021/176.htm
คลนตามยาว (Longitudinal wave) :
ตวกลางเคลอนทแนวเดยวกบการเคลอนทของคลน
คลนตามขวาง (Transverse wave) :
ตวกลางเคลอนทแนวตดขวางกบการเคลอนทอของคลน
2. แบงตามลกษณะการเกด
ชนดของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://www.sa.ac.th/winyoo/mechanicswave/basic/basic1/fix.gif
http://4.bp.blogspot.com/-2-ZlEp5v8lo/TmyLjXxN0fI/AAAAAAAAAts/vPzBUx-du_M/s1600/wavbeh1.gif
คลนดล (Pulse wave) :
คลนทเกดเพยงคร งเดยว
คลนตอเนอง (Continuous wave) :
คลนทเกดขนแบบตอเนอง
องคประกอบของคลน
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/pendulum3.gif
https://sites.google.com/site/bdjuntasan/fisiks-4/swn-prakxb-khxng-khlun
คอ จ านวนรอบทคลนเคลอนทไดในระยะเวลา 1 s (รอบ/s)
หรอ Hz (เฮรท)
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ความถ (Frequency; f)
http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/frequency.html
คอ ระยะเวลาทคลนเคลอนทครบ 1 รอบ มหนวยเปน s (s/รอบ)
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
คาบ (Period; T)
http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/equation.html http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/95/wave1/wave_2.htm
s
m
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ความถ (Frequency; f) & คาบ (Period; T)
ค าถาม
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ความยาวคลน ( )
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/velocity.html
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ตวอยางการเกดคลนสนาม
ชนดของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://www.fisho.com/blog/rat/image/3234_1.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Tsunami_comic_book_style.png
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ตวอยางท 1
ในการส นเชอกทมความยาวมากเสนหนง ปรากฏวาหลงจาก
การส น 0.5 วนาท ท าใหเกดคลนดงรป
ก) ความยาวของคลนนมคาเทาใด
ข) อตราเรวของคลนบนเสนเชอกนมคาเทาใด
ค) คาบของการเคลอนทของคลนนมคาเทาใด
ง) ความถของคลนนมคาเทาใด
องคประกอบของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การบาน 1
ในการส นเชอกทมความยาวมากเสนหนง ปรากฏวาหลงจาก
การส น 3 วนาท ท าใหเกดคลนดงรป
ก) ความยาวของคลนนมคาเทาใด
ข) อตราเรวของคลนบนเสนเชอกนมคาเทาใด
ค) คาบของการเคลอนทของคลนนมคาเทาใด
ง) ความถของคลนนมคาเทาใด
5 10 15
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
1. การสะทอน (Reflection)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
ตวอยางท 2
• กลาสเรอเคาะทองเรอดวยคอน เกดเสยงสะทอนจากกนมหาสมทรกลบมาถงตวเขาในเวลา 0.50 วนาท หลงจากเคาะ อยากทราบวากนมหาสมทรลกจากเรอเทาใด ใหความเรวเสยงในน าทะเลเปน 1500 m/s (375)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การบาน 2
• กลาสเรอเคาะทองเรอดวยคอน เกดเสยงสะทอนจากกนมหาสมทรกลบมาถงตวเขาในเวลา 0.50 วนาท หลงจากเคาะ อยากทราบวากนมหาสมทรลกจากเรอเทาใด ใหความเรวเสยงในน าทะเลเปน 1500 m/s (375)
10
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
2. การหกเห (Refraction)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
2. การหกเห (Refraction) (ตอ)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
3. การแทรกสอด (Interference)
http://newt.phys.unsw.edu.au/jw/strings.html
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
3. การแทรกสอด (Interference) (ตอ)
http://4.bp.blogspot.com/--v7qQUqCHx8/Ti9mjwXb43I/AAAAAAAAAS8/hObgumY6FLQ/s1600/nodes+and+antinodes.png
คลนนง (Standing wave)
คอการแทรกสอดของคลนตอเนอง 2 ขบวนทเกดจากแหลงก าเนดอาพนธ
ซงเคลอนทเขาหากนในตวกลางเดยวกน ท าใหเราเหนต าแหนงบพและปฏบพ
ทเกดขนมต าแหนงทอย คงทแนนอน ไมมการยายต าแหนง
- จดบพ (Node) : ต าแหนงไมมการสนเลย
- ปฏบพ (Antinode) : ต าแหนงทสนไดมากทสด
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
3. การแทรกสอด (Interference) (ตอ)
http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/standing2.html
คลนนงจากปลายตรงทงสองขาง
(Two fixed end)
คลนนงจากปลายอสระทงสองขาง
(Two free end)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
3. การแทรกสอด (Interference) (ตอ)
http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/standing3.html
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
3. การแทรกสอด (Interference) (ตอ)
http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/standing3.html
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/standing3.html
การบาน 3 คลนนงในเสนเชอกทยาว 1 m มจ านวน 5 loop
ถาความถของการสนมคาเทากบ 50 Hz จงหาวา
ก) ความเรวของคลนนในเสนเชอกมคาก m/s
ข) ความยาวคลนมคาเทาใด
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
4. การเลยวเบน (Diffraction)
http://www.youtube.com/watch?v=BH0NfVUTWG4
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
4. การเลยวเบน (Diffraction)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
4. การเลยวเบน (Diffraction) (ตอ)
http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/SingleSlit/SS.html
การเลยวเบนผานชองเดยว (Single slit diffraction)
คณสมบตของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
4. การเลยวเบน (Diffraction) (ตอ)
http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/DoubleSlit/DS.html
การเลยวเบนผานชองค (Double slit diffraction)
คลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การสงถายพลงงานของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การน าความรอน (conduction) : อนภาคของสอตวกลางไม
เคลอน ท าหนาทเพยงสงถายพลงงาน
http://tdflashzone.net23.net/index.php?p=2_73 http://www.aos.wisc.edu/~aalopez/aos101/wk5/heatrans.jpg
การสงถายพลงงานของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การพาความรอน (convection) : อนภาคของสอตวกลางเปนตว
เคลอนทพาความรอนไปดวย
http://tdflashzone.net23.net/index.php?p=2_52 http://www.aos.wisc.edu/~aalopez/aos101/wk5/heatrans.jpg
การสงถายพลงงานของคลน Department of Physics
Rajabhat ChiangMai University
การแผรงสความรอน (radiation) : ไมอาศยตวกลางในการสง
ถายพลงงาน
http://www.goalfinder.com/images/SPHPHE1/greenhouse-earth-2.jpg http://www.aos.wisc.edu/~aalopez/aos101/wk5/heatrans.jpg