วันพุธที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2558

สมบัติของคลื่นไม่ว่าเป็นคลื่นชนิดใด จะสามารถแสดงคุณสมบัติที่สำคัญได้ ประการ คือ

1. การสะท้อน (Reflection) เป็นคุณสมบัติร่วมระหว่างอนุภาคและคลื่น

2. การหักเห (Refraction) เป็นคุณสมบัติร่วมระหว่างอนุภาคและคลื่น

3. การแทรกสอด (Interference) เป็นคุณสมบัติเฉพาะของคลื่น

4. การเลี้ยวเบน (Diffraction) เป็นคุณสมบัติเฉพาะของคลื่นคลื่นบางชนิดยังสามารถแสดงคุณสมบัติด้านอื่นๆได้อีกด้วยเช่นการโพลาไรเซชันของคลื่นตามขวาง การกระเจิงเป็นต้น

การสะท้อน


การสะท้อนของคลื่น (Reflection)

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปสุดเขตของตัวกลาง หรือไปถึงแนวรอยต่อระหว่าง
ตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่ไปกับตัวกลางใหม่คลื่นนั้นจะสามารถสะท้อน
กลับมาสู่ตัวกลางเดิม เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการสะท้อน



การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก

เมื่อทำให้เกิดคลื่นดลในเส้นเชือกเคลื่อนที่ไปตามเส้นเชือก 
กระทบผิวรอยต่อซึ่งเป็นปลายอิสระ (free end)หรือปลายตรึง
 (fixed end) คลื่นในเส้นเชือกจะสะท้อนกลับ


รูปภาพแสดงการสะท้อนของคลื่นแบบปลายอิสระ


























รูปภาพแสดงการสะท้อนของคลื่นแบบปลายตรึง


























         - การสะท้อนคลื่นในเชือกปลายอิสระ คลื่นตกกระทบ
และคลื่นสะท้อนจะมีเฟสตรงกัน
          - การสะท้อนคลื่นในเชือกปลายตรึง คลื่นตกกระทบและ
 คลื่นสะท้อนจะมีเฟสตรงข้ามกัน



การหักเหของคลื่น (Refraction)


คือปรากฏการณ์ที่คลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง
     มีผลให้เกิดการเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น ตรงบริเวณผิวรอยต่อ
ของตัวกลางทั้งสอง
    โดยที่มี
ความถี่ของคลื่นคงเดิม แต่อัตราเร็ว และความยาวคลื่นเปลี่ยนไป
        ในที่นี้เราจะศึกษาคลื่นน้ำ ถ้าหากเราสร้างคลื่นต่อเนื่องที่เป็นคลื่น
เส้นตรงเคลื่อนที่จากบริเวณหนึ่งไปยังบริเวณสอง ซึ่งมีความลึกแตกต่างกัน

     ข้อสังเกต ในน้ำลึกความเร็ว (v) และความยาวคลื่นจะมากกว่าในน้ำตื้น


รูปแสดงการหักเหของคลื่นผิวน้ำ

















การเลี้ยวเบน



คือปรากฏการณ์ที่คลื่นสามารถเคลื่อนผ่านสิ่งกีดขวางแล้วสามารถเคลื่อนที่อ้อมไปทาง
ด้านหลังของสิ่งกีดขวางได้ เช่น การเลี้ยวเบนผ่านขอบของสิ่งกีดขวาง หรือ 
การเลี้ยวเบนผ่านช่องเล็กๆ ที่เรียกว่า Slit



รูปแสดงการเลี้ยวเบนของคลื่นเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวาง



















การเลี้ยวเบนเป็นคุณสมบัติเฉพาะของคลื่น









การอธิบายปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนของคลื่น อธิบายโดยใช้หลักของฮอยเกนส์ซึ่งกล่าวไว้ว่า "ทุก ๆ จุกบนหน้าคลื่นอาจถือได้ว่าเป็นจุดกำเนิดคลื่นใหม่ที่ให้คลื่นความยาวคลื่นเดิมและเฟสเดียวกัน" ดังแสดงในสถานการณ์จำลอง ดังนี้







การแทรกสอดของคลื่น (Interference)
คือการรวมกันของคลื่นต่อเนื่องสองขบวน อันเนื่องมาจากคลื่นทั้งสองขบวนเคลื่อนที่ไปพบกัน-ตำแหน่งที่เกิดการรวมแบบเสริมกัน จะมีค่าแอมพลิจูดมาก เรียกตำแหน่งนี้ว่า ปฏิบัพ(Antinode : A)-ตำแหน่งที่เกิดการรวมแบบหักล้างกันจะมีค่าแอมพลิจูดน้อยเกือบเป็นศูนย์ เรียกตำแหน่งนี้ว่า บัพ(node : N)



รูปแสดงการแทรกสอดของคลื่นจากแหล่งกำเนิดอาพันธ์













รูปแสดงการแทรกสอดของคลื่นจากแหล่งกำเนิดอาพันธ์