9.1 ธรรมชาติของคล...

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 17

บทท 9 คลน

9.1 ธรรมชาตของคลน

9.1.1 การเกดคลน

คลน ( wave) คอ สถานการณการเปลยนแปลงทเกดขนบนตวกลางเนองจากการรบกวนจากภายนอก เชน

การสนของนา การสนของเสนเชอก แลวมการสงผานพลงงานผานตวกลางโดยทตวกลางไมเคลอนทไปดวยแตตว

ทเคลอนทไป คอ พลงงาน แตตวกลางจะสนแบบขน ๆ ลง ๆ อยกบทแบบซมเปลฮารมอนก

องคประกอบททาใหเกดคลน

1. มแหลงกาเนดคลน

2. มการสนของแหลงกาเนดคลน

3. มตวกลางใหคลนเคลอนทผาน

สาหรบขอท 3. คลนบางชนดไมจาเปนตองอาศยตวกลางในการเคลอนท เชน คลนแสง คลนแมเหลก

ไฟฟาทกชนด

9.1.2 ชนดคลน

การจาแนกชนดของคลน

1. จาแนกตามลกษณะการสน แบงไดเปน

1.1 คลนตามขวาง คอ คลนทมทศคลนกบทศตวกลางตงฉากกนเวลาเคลอนท เชน คลนนา คลนเชอก

คลนแมเหลกไฟฟา เปนตน

1.2 คลนตามยาว คอ คลนทมทศคลนกบทศตวกลางขนานกนเวลาเคลอนท เชน คลนเสยง คลนท

เกดจากการอดของสปรง เปนตน

2. จาแนกโดยอาศยหลกการใชตวกลางในการสงคลน แบงไดเปน

2.1 คลนกล คอ คลนทอาศยตวกลางในการเคลอนท เชน คลนนา คลนในเสนเชอก คลนในลวด

สปรง คลนของตนหญา หรอตนขาวขณะลมพด คลนเสยง เปนตน

2.2 คลนแมเหลกไฟฟา คอ คลนทไมตองอาศยตวกลางในการเคลอนท เชน คลนแสง เปนตน

3. จาแนกตามการเกดคลนเปนเกณฑ แบงไดเปน

3.1 คลนดล คอ คลนทสงออกมาจากแหลงกาเนดโดยการรบกวน หนงหรอสองครง เกดคลนแคลก

เดยว หรอสองลก คลนดลจะเกดในระยะเวลาสน ๆ

3.2 คลนตอเนอง คอ คลนทสงมาจากแหลงกาเนดโดยการรบกวนหลาย ๆ ครง อยางตอเนอง

คลนตอเนองจะเกดขนในระยะเวลายาว

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 18

9.1.3 สวนประกอบของคลน

1. ยอดคลน หรอสนคลน หมายถง สวนบนสดของคลนแตละลก

2. ทองคลน หมายถง สวนลางสดของคลนแตละลก

3. การกระจด หมายถง ระยะจากตาแหนงใด ๆ บนแนวคลนถงแนวสมดล

4. ชวงความกวางของคลนหรอแอมพลจด (A ) หมายถง ระยะจากสนคลนหรอระยะจากทองคลนถงแนว

สมดล หรอ แอมพลจด คอระยะการกระจดทมคามากทสด

5. ความยาวคลน () หมายถง ความกวางของคลนหนงลก ซงเปนระยะหางของตาแหนงบนคลนทม

ลกษณะเดยวกนทตดตอกน เชน ระยะจากสนคลนหนงถงสนคลนของลกถดไประยะจากทองคลนถงทองคลน

ของลกถดไป

6. หนาคลน (Wave Front) คอ เสนทลากผานตาแหนงทมเฟสเหมอนกน (Same Phas)

ซงตองอยบนคลนลกเดยวกน เชน เสนทลากระหวางจดทเปนสนคลนในลกเดยวกน เปนตน หนาคลนจะตองตง

ฉากกบทศการเคลอนทของคลนเสมอ

7. ความถ (f ) หมายถง จานวนลกคลนทเกดจากแหลงกาเนดในหนงหนวยเวลา หรอจานวนลกคลนท

ผานจดใด ๆ ในหนงหนวยเวลา มหนวยเปนรอบตอวนาท หรอ Hertz

8. คาบ (T) หมายถงเวลาทคลนเคลอนทได 1 รอบ หรอเคลอนทเปนระยะทางหนงความยาวคลน

มหนวยเปนวนาท

ความสมพนธระหวางคาบกบความถ

T = f

1

9. อตราเรวคลนและอตราเรวเฟส (v) หมายถง ระยะทางทเคลอนทไดในหนงหนวยเวลา มหนวยเปน

เมตรตอวนาท

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 19

9.2 อตราเรวของคลน

9.2.1 ความสมพนธระหวางอตราเรว ความถ และความยาวคลน

อตราเรวคลนและอตราเรวเฟส (v) หมายถง ระยะทางทเคลอนทไดในหนงหนวยเวลา มหนวยเปนเมตรตอวนาท

จะได v = T

λ = f

v = f

ตวอยางท 1 เมอคลนเคลอนทไปบนผวนากระเพอมขนลงจากระดบเดม 900 รอบตอวนาท ระยะระหวางสนคลน ทถดกนวดได 30 cm. จงหาอตราเรวของคลนทผวนา

ตวอยางท 2 เมอคลนเคลอนทไปบนผวนากระเพอมขนลงจากระดบเดม 800 รอบตอวนาท ระยะระหวางทองคลน ทถดกนวดได 20 cm. จงหาอตราเรวของคลนทผวนา ตวอยางท 3 คลนนาเคลอนทเขากระทบฝงนบได 15 ลก คลนทก ๆ 10 วนาท ถาระยะระหวางสนคลนทตดกน

เทากบ 3 เมตร คลนนามความเรวเทาไร

ตวอยางท 4 (มข.) เมอเรากระทมนาเปนจงหวะสมาเสมอ 3 ครงตอวนาท แลวจบเวลาทคลนลกแรกเคลอนทไป กระทบขอบสะอกดานหนงซงอยหางออกไป 45 เมตร พบวาใชเวลา 3 วนาท ความยาวคลนของผว นานเทากบกเมตร ( 5 เมตร ) ตวอยางท 5 (มข.) เมอสงเกตคลนเคลอนทไปบนผวนา พบวาผวนากระเพอมขนลง 600 รอบใน 1 นาท และ ระยะระหวางสนคลนทถดกนวดได 20 เซนตเมตร จงหาวาเมอสงเกตคลนลกหนงเคลอนทไปใน 1 นาท จะไดระยะทางกเมตร ( 120 เมตร )

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 20

ตวอยางท 6 (มข.50) เมอคลนเคลอนทไปบนผวนาทาใหผวกระเพอมขนลงจากระดบเดม 600 รอบในเวลา 1 นาท ถาระยะหางระหวางสนคลนทอยถดกนวดได เทากบ 30 เซนตเมตร จงคานวณหาอตราเรว ของคลนผวนา ตวอยางท 7 (มข.52) ในทะเลทลมคอนขางราบเรยบมคลนซดเขาหาชายฝงทงหมด 240 ลก ในเวลา 2 นาท ระยะหางตามแนวราบระหวางทองคลนและสนคลนเทากบ 50 เซนตเมตร จงหาอตราเรวของคลนน ตวอยางท 8 (มข.54) คลนในทะเลซดเขาหาฝงดวยอตราเรว 3 เมตรตอวนาท ถาระยะระหวางสนคลนทถดกน เทากบ 6 เมตร จะมคลนเขากระทบฝงกลกในเวลา 1 นาท ตวอยางท 9 (มข.53) ในการทดลองของคลนนงบนเสนเชอก ถาคลนในเสนเชอกมความถ 720 เฮรตซ และ อตราเรว 360 เมตร/วนาท ตาแหนงบพทอยตดกนจะหางกนกเมตร ตวอยางท 10 (มข.54) คลนในทะเลซดเขาหาฝงดวยอตราเรว 3 เมตรตอวนาท ถาระยะระหวางสนคลนทถดกน เทากบ 6 เมตร จะมคลนเขากระทบฝงกลกในเวลา 1 นาท

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 21

9.2.1 อตราเรวของคลนในตวกลาง อตราเรวคลนกลขนอยกบสมบตของตวกลางทคลนเคลอนทผาน เชน อตราเรวคลนในเสนเชอกขนอยกบแรงตงในเสนเชอกและมวลตอหนงหนวยความยาวของเชอก กลาวคอ เชอกยงตงคลนจะเคลอนทผานไดเรว

มมเฟส มมเฟส คอ มมทใชเรยกตาแหนงใด ๆ บนคลน โดยวดเทยบกบการเคลอนทเปนวงกลม

ตวอยางการหามมเฟสเรมตน

มมเฟสเรมตน 90 องศา มมเฟสเรมตน 270 องศา

เฟสตรงกน คอ ตาแหนงทมการกระจดเทากนและสนในทศทางเดยวกน (ความตางเฟส 0 องศา)

จากรป 1. จดทมเฟสตรงกนคอ B , F และ D , H และ A , E , I 2. มระยะหางกนเทากบ , 2 , 3, . . . 3. มเวลาหางกนเทากบ T , 2T , 3T , . . .

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 22

เฟสตรงกนขาม คอ ตาแหนงทมการกระจดเทากนแตสนในทศทางกนขาม (ความตางเฟส 180 องศา) จากรป 1. จดทมเฟสตรงขาม คอ A กบ C และ B กบ D

2. มระยะหางกนเทากบ 2λ ,

23λ ,

25λ , . . .

3. มเวลาหางกนเทากบ 2T ,

23T ,

25T , . . .

การรวมกนของคลนสองขบวน

คลนสองขบวนทมเฟสตรงกนวงเขาหากน (รวมกนแบบเสรม) คลนสองขบวนทมเฟสตรงกนขามวงเขาหากน(รวมกนแบบหกลาง)

ความตางเฟส

บอกระยะทาง บอกเวลา

λx2π

Δθ

Tt2π

Δθ

เมอ λ คอ ความยาวคลน (m) เมอ T คอ คาบเวลา (s)

Δx คอ x2 – x1 Δt คอ t2 – t1

Δθ คอ 1θ2θ 2π เทากบ 360 ๐

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 23

ตวอยางท 11 คลนขบวนหนงมความถ 150 Hz มความเรว 300 เมตรตอวนาท จดสองจดบนคลนทมเฟส ตางกน 90 องศา จะอยหางกนกเมตร

ตวอยางท 12 จากคลนนาทกาหนดใหในรป ถาจด A มเฟสเทากบ 0 องศา แลวจด B จะมเฟสเทาไร

ตวอยางท 13 (มข.51) คลนขบวนหนงมความถ 9 เฮรตช และมระยะหางสองจดทมเฟสตางกน 6 เรเดยน เปน 18 เมตร คลนขบวนนมอตราเรวกเมตรตอวนาท

ตวอยางท 14 คลนสองคลนมความถ 200 และ 300 Hz มอตราเรว 30 m/s ถาตนกาเนดคลนมเฟสเดยวกน ทระยะ 3 m จากตนกาเนดทงสอง เฟสจะตางกนอยเทาไร ตวอยางท 15 คลนสองคลนมความถ 100 และ 200 Hz มอตราเรว 20 m/s ถาตนกาเนดคลนมเฟสเดยวกน ทระยะ 2 m จากตนกาเนดทงสอง เฟสจะตางกนอยเทาไร

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 24

ตวอยางท 16 คลนขบวนหนงวงไปใชเวลา 0.5 วนาท จะมรปรางดงรป ทกาหนดให จงหา

ก. แอมพลจด ข. มมเฟสเรมตน

ค. อตราเรวคลน

ค. เวลาทเคลอนทครบรอบ ง. จานวนลกคลนในหนงนาท

ตวอยางท 17 จากรปทกาหนดให นองหมอนกระตกเชอกจนมความเรว 80 เมตร/วนาท จงหา

ก. แอมพลจด ข. มมเฟสเรมตน ค. เวลาของ 1 ลกคลน ง. จานวนลกคลนใน 1 วนาท จ. จานวนลกคลนใน 5 วนาท

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 25

ตวอยางท 18 (มข.) คลนขบวนหนงมรปรางดงกราฟ จงหา มมเฟสเรมตน แอมพลจด คาบเวลา และความถ

ตวอยางท 19 (มข.) จากคลนดงรปทเวลา t = 15 วนาท จะมมมเฟสและการกระจดเปนเทาใด

ตวอยางท 20 (Ent.) คลนในเสนเชอกยาว เมอเวลาหนงเปนดงทเหนรป ก. หลงจากนน 5 วนาท เปนดงทเหนใน รป ข. ความถของคลนจะเปนกเฮรตซ

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 26

9.3 หลกการทเกยวกบคลน

9.3.1 หลกการของฮอยเกนส หลกของฮอยเกนสกลาววา “ แตละจดบนหนาคลน กระทาตวเหมอนแหลงกาเนดของคลนอนใหมจะกระจายคลนทกทศทกทางดวยอตราเรวเทากบอตราเรวตอนแรกทปลอยคลน

9.3.2 หลกการซอนทบ การซอนทบกนของคลนหรอการรวมกนของคลน เกดขนเมอคลนตงแต 2 คลนเคลอนทมาพบกนม 2

ลกษณะ คอ 1. การรวมกนแบบเสรมกน เกดขนเมอคลนสองคลนทมการกระจดไปทางทศเดยวกนเคลอนทมาพบกน เชน สนคลนกบสนคลน หรอทองคลนกบทองคลน โดยการกระจดรวมหาไดจากผลบวกของการกระจดของคลนทงสอง ณ ตาแหนงและเวลานน ๆ เมอคลลนทงสองเคลอนทผานพนกนไปแลว คลนแตละคลนจะยงคงมลกษณะเหมอนเดม

2. การรวมกนแบบหกลาง เกดเมอคลนสองคลนทมการกระจดไปทางทศตรงกนขาม เชน สนคลนกบ ทองคลนโดยการกระจดรวมหาไดจากผลตางของการกระจดของคลนทงสอง ณ ตาแหนงและเวลานน ๆ

9.4 พฤตกรรมของคลน การทเราจะตดสนวาการเคลอนทแบบใดแบบหนงเปนการเคลอนทแบบคลนหรอไมนน ตองพจารณาจากสมบตของคลน 4 ประการ ดงน

1. การสะทอน (Reflection) 2. การหกเห (Reflaction) 3. การแทรกสอด (Interferance) 4. การเลยวเบน ( Diffraction) สมบตการสะทอนและการหกเหเปนสมบตรวมของคลนและอนภาค สมบตการแทรกสอดและการ

เลยวเบนเปนสมบตเฉพาะของคลน 9.4.1 การสะทอนของคลน (Reflection)

กฎการสะทอนม 2 ขอ คอ 1. รงสตกกระทบ รงสสะทอน และแนวตงฉาก ตองอยในระนาบเดยวกน 2. มมตกกระทบ = มมสะทอน (1 = 2) สรปลกษณะของคลนสะทอน 1. จดสะทอนตรงแนน คลนสะทอนมลกษณะตรงขามกบคลนตกกระทบคอ เขาเปนสนคลนออกเปน

ทองคลน หรอเขาเปนทองคลนออกเปนสนคลน ดงนนเฟสเปลยน 180 องศา ( เฟสตรงขามกน ) 2. จดสะทอนอสระ คลนสะทอนมลกษณะเหมอนคลนตกกระทบ คอ เขาเปนสนคลนออกเปนสนคลน

หรอเขาเปนทองคลนออกเปนทองคลน ดงนนเฟสไมเปลยน (เฟสตรงกน)

เสนแนวตงฉาก

2 1

รงสตกกระทบ รงสสะทอน

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 27

การสะทอนในเสนเชอก ม 2 แบบ คอ

1. สะทอนปลายอสระ 2. สะทอนปลายตรงแนน

คลนสะทอนออกมาเฟสตรงกน (รปรางเหมอนเดม) ความตางเฟส 0 ๐

คลนสะทอนออกมาเฟสตรงขามกน (รปรางตรงขาม) ความตางเฟส 180 ๐

ตวอยางท 21 (มช.) เชอกเสนหนงมปลายขางหนงผกตดกบเสาเมอสรางคลนดลจากปลายอกขางหนงเขามากระทบ จะเกดคลนสะทอนขน คลนสะทอนนมเฟสเปลยนไปกองศา 9.4.2 การหกเหของคลน (Reflaction) การหกเห คอ การทคลนเคลอนทผานรอยตอระหวางตวกลางทตางกน เชน นาลกกบนาตน ทาใหทศทางของคลนเปลยนไปและมความเรวกบความยาวคลนเปลยนไป แตความถคงทเสมอ

ลกษณะของการหกเห ม 2 แบบ คอ

1. การหกเหออก 2. การหกเหเขา

คลนเดนทางจากนาตนไปนาลก รงสคลนจะเบนออกจากเสนแนวฉาก

คลนเดนทางจากนาลกไปนาตน รงสคลนจะเบนเขาหาเสนแนวฉาก

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 28

การหกเหอธบายโดยใชกฎของสเนล

n2λ1λ

2v1v

2sinθ1sinθ

เมอ n เปนดชนหกเหของนาตนเทยบกบน าลกและจะไดวา

ตวกลาง v λ

นาตน นอย นอย นาลก มาก มาก 9.4.3 การแทรกสอดของคลน (Interferance)

รปการแทรกสอดของคลนนา

นยามเกยวกบการแทรกสอด 1. การแทรกสอด คอ เมอมคลนตงแต 2 คลน เคลอนทมาพบกนจะเกดการรวมกนแบบเสรม หรอหกลาง 2. แหลงกาเนดอาพนธ (Coherent Source) คอแหลงกาเนดคลนทมความถเทากน มเฟสตางกนคงท หรอมเฟสตรงกน 3. การแทรกสอดแบบเสรม คอ สนคลนเจอสนคลน หรอทองคลนเจอทองคลนเรยกแนวปฏบพ (A) 4. การแทรกสอดแบบหกลาง คอ สนคลนเจอทองคลนเรยกแนวบพ (N) 5. แนวปฏบพนากระเพอมมาก แนวบพนากระเพอมนอย

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 29

การคานวณเรองการแทรกสอด

เมอโจทยบอกผลตางระยะทาง เมอโจทยบอกมมทเบนจากแนวกลาง

สตร การรวมแบบเสรม (แนวปฏบพ) จด P

P2SP1S = n เมอ n = 0, 1, 2, …

สตร การรวมแบบเสรม (แนวปฏบพ = A)

dsin θ = n เมอ n = 0, 1, 2, …

สตร การรวมกนแบบหกลาง (แนวบพ) จด Q

QSQS 21 = λ2

1n

เมอ n = 1, 2, 3, …

สตร การรวมแบบหกลาง (แนวบพ = N)

dsin θ = λ2

1n

เมอ n = 1, 2, 3, …

ตวอยางท 22 (Ent.) เมอคลนแนวตรงเคลอนทจากบรเวณ A ไปสบรเวณ B ในถาดคลน ทาใหเกดการหกเหของ คลนปรากฏดงรป ซงมไมสเกลเซนตเมตรวางเทยบอย ถาคลนนเกดจากแหลงกาเนดซงมความถ 9 เฮรตซ จงหาอตราเรวของคลนนาทบรเวณ B ( 9 2 เซนตเมตร/วนาท ) ตวอยางท 23 แหลงกาเนดอาพนธ 2 แหลงใหเฟสตรงกน หางกน 6 cm. ปรากฏวาแนวเสรมกนครงแรกเบนออก

จากแนวกลาง 30 องศา จงหาความยาวคลนจากแหลงกาเนดทงสอง ตวอยางท 24 แหลงกาเนดอาพนธ 2 แหลงใหเฟสตรงกน หางกน 10 cm. ปรากฏวาแนวเสรมกนครงแรก เบนออกจากแนวกลาง 60 องศา จงหาความยาวคลนจากแหลงกาเนดทงสอง

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 30

9.4.4 การเลยวเบนของคลน ( Diffraction)

การเลยวเบนอธบายโดยใชกฎของฮอยเกนส

หลกของฮอยเกนสกลาววา “ แตละจดบนหนาคลน กระทาตวเหมอนแหลงกาเนดของคลนอนใหมจะกระจายคลนทกทศทกทางดวยอตราเรวเทากบอตราเรวตอนแรกทปลอยคลน

การเลยวเบนผานชองเดยว การเลยวเบนผานชองค 1. จะเลยวเบนไดกตอเมอ λ d 1. จะเลยวเบนปลอยคลนออกมาเหมอนการแทรกสอด 2. จะเกดแนวบพหลงสงกดขวาง 2. การเลยวเบนจะเกดการแทรกสอดเสมอ 3. จะเกดการแทรกสอดขน 4. ถาชองกวาง d < λ

9.5 คลนนง เปนปรากฏการณแทรกสอดชนดหนงทเกดจากคลนสองขบวนทมแอมพลจด ความถและความยาวคลนเทากนเคลอนทสวนทางกน คลนนงมลกษณะเปน loop สวนทกวางมากทสดเรยกวา Antinode (ปฏบพ) สวนนมขนาดไมคงทเปลยนแปลงตามชวงเวลา แสดงวาคลนนงนนเปนคลนทเคลอนทตลอดเวลา สวนตาแหนงทมการเคลอนทนอยทสดเรยกวา Node บพ

หลกการ 1. ระยะหางจาก A ถง A = 2

λ

2. ระยะหางจาก N ถง N = 2

λ

3. ระยะหางจาก A ถง N = 4

λ

ถาเกดทงหมด n loop จะได L =

2

nλ

L = 2f

nv

กาหนดให L = ความยาวเชอก (m) n = จานวน loop

λ = ความยาวคลน (m)

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 31

ตวอยางท 25 คลนนงมระยะหางของบพทตดกน 10 cm ถาอตราเรวของคลน 160 cm /s ความถของ แหลงกาเนดคลนนเปนเทาใด

ตวอยางท 26 คลนนงมระยะหางของปฏบพทตดกน 4 cm ถาอตราเรวของคลน 200 cm / s ความถของ แหลงกาเนดคลนนเปนเทาใด

ตวอยางท 27 คลนนงในเสนเชอกมระยะหางระหวาง Node และ Antinode เทากบ 10 cm ถาคลนมความเรว 200 m/s จงหาความถของคลน ตวอยางท 28 ในการทดลองคลนนงบนเสนเชอก ถาความถของคลนนงเปน 700 เฮรตซ และอตราเรวของคลน ในเสนเชอกเทากบ 350 เมตรตอวนาท ตาแหนงบพสองตาแหนงทอยถดกนจะหางกนเทาใด

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 32

แบบทดสอบ (O-NET) บทท 9 เรอง คลน

1. (O-NET49) เมอคลนเดนทางจากนาลกสน าตน ขอใดตอไปนถก 1. อตราเรวคลนในนาลกนอยกวาอตราเรวคลนในนาตน 2. ความยาวคลนในนาลกมากกวาความยาวคลนในนาตน 3. ความถคลนในนาลกมากกวาความถคลนในนาตน 4. ความถคลนในนาลกนอยกวาความถคลนในนาตน 2. (O-NET49) คลนใดตอไปน เปนคลนทตองอาศยตวกลางในการเคลอนท 1. คลนแสง 2. คลนเสยง 3. คลนผวนา คาตอบทถกตองคอ 1. ทง 1 , 2 และ 3 2. ขอ 2 และ 3 3. ขอ 1 เทานน 4. ผดทกขอ 3. (O-NET50) เมอคลนเคลอนจากตวกลางทหนงไปตวกลางทสองโดยอตราเรวของคลนลดลง ถามวา สาหรบคลนในตวกลางทสอง ขอความใดถกตอง 1. ความถเพมขน 2. ความถลดลง 3. ความยาวคลนมากขน 4. ความยาวคลนลดลง 4. (O-NET50) ถากระทมนาเปนจงหวะสมาเสมอ ลกปงปองทลอยอยหางออกไปจะเคลอนทอยางไร 1. ลกปงปองเคลอนทออกหางไปมากขน 2. ลกปงปองเคลอนทเขามาหา 3. ลกปงปองเคลอนทขน-ลงอยทตาแหนงเดม 4. ลกปงปองเคลอนทไปดานขาง 5. (O-NET51) คลนเคลอนทจากตวกลางหนงไปยงอกตวกลางหนง ปรมาณใดตอไปนไมเปลยนแปลง 1. ความถ 2. ความยาวคลน 3. อตราเรว 4. ทศทางการเคลอนทของคลน 6. (O-NET52) ขอใดตอไปนถกตองเกยวกบคลนตามยาว 1. เปนคลนทของตวกลางมการสนในแนวเดยวกบการเคลอนทของคลน 2. เปนคลนทเคลอนทไปตามแนวยาวของตวกลาง 3. เปนคลนทไมตองอาศยตวกลางในการเคลอนท 4. เปนคลนทอนภาคของตวกลางมการสนไดหลายแนว 7. (O-NET53) ในการทดลองเพอสงเกตผลของสงกดขวางเมอคลนเคลอนทผาน เปนการศกษา สมบตตามขอใดของคลน

1. การหกเห 2. การเลยวเบน 3. การสะทอน 4. การแทรกสอด

8. (O-NET53) ทาใหเกดคลนบนเสนเชอกทปลายทงสองดานถกขงตง พบวามความถและความยาวคลน คาหนง ถาทาใหความถในการสนเพมขนเปน 2 เทาของความถเดม ขอใดถกตอง 1. ความยาวคลนบนเสนเชอกลดลงเหลอครงหนงเนองจากคลนเคลอนทในตวกลางเดม 2. ความยาวคลนบนเสนเชอกเพมขนเปน 2 เทา เนองจากปรมาณทงสองแปรผนตามกน 3. ความยาวคลนบนเสนเชอกเทาเดม เนองจากคลนเกดบนตวกลางเดม 4. ความยาวคลนบนเสนเชอกเทาเดม แตอตราเรวของคลนเพมเปนสองเทาตามสมการ v = fl

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 33

9. (O-NET54) คลนกลตามยาวและคลนกลตามขวางถกนยามขนโดยดจากปจจยใดเปนหลก 1. ทศการเคลอนทของคลน 2. ทศการสนของอนภาคตวกลาง 3. ประเภทของแหลงกาเนด 4. ความยาวคลน 10. (O-NET54) ลกบอลลกหนงตกลงนาและสนขนลงหลายรอบทาใหเกดคลนผวนาแผออกไปเปนรป วงกลม เมอเวลาผานไป 10 วนาทคลนนาแผออกไปไดรศมสงสดประมาณ 20 เมตร โดยมระยะ ระหวางสนคลนเทากบ 2 เมตร จากขอมลดงกลาว ลกบอลสนขนลงดวยความถประมาณเทาใด 1. 0.5 Hz 2. 1.0 Hz 3. 2.0 Hz 4. 4.0 Hz 11. คลนกล A และคลนกล B มารวมกนทจดๆ หนงเงอนไขใดทไมทาเกดการแทรกสอด แบบเสรมกน (O-Net 58) 1. ทองคลนA เจอกบทองคลนB โดยทแอมปลจดของคลนทงสองเทากน 2. ทองคลนA เจอกบสนคลนB โดยทแอมปลจดของคลนทงสองเทากน 3. สนคลนA เจอกบสนคลนB โดยทแอมปลจดของคลนทงสองเทากน 4. ทองคลนA เจอกบทองคลนB โดยทแอมปลจดของคลนทงสองตางกน 5. สนคลนA เจอกบสนคลนB โดยทแอมปลจดของคลนทงสองตางกน 12. เมอจมหลอดกาแฟลงในแกวทมน าจะพบวา หลอดกาแฟสวนทอยใตน าไมตอเปนแนวเดยวกบสวนทอย เหนอแมนา ปรากฏการณนเกดขนเนองจากสมบตใด (O-Net 59)

1. การสะทอน 2. การหกเห 3. การแทรกสอด 4. การเลยวเบน 5. การดดกลนแสง

13. คลนขบวนหนง มความถ 10 เฮรตซ และระยะหางระหวางสนคลนท 1 ถงสนคลนท 6 เทากบ 5.0 เมตร ดงภาพ

ในการเคลอนทเปนระยะทาง 100.00 เมตร คลนจะใชเวลาเคลอนทเปนเทาใด 1. 0.3 วนาท 2. 2.0 วนาท 3. 10.0 วนาท 4. 12.0 วนาท 5. 20.0 วนาท

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 34

14. พจารณาการเคลอนทของคลนนาและแนวของหนาคลนดงตอไปน

ภาพใดแสดงแนวของหนาคลนไดถกตอง 1. ภาพท 1 เทานน 2. ภาพท 1 และ 2

3. ภาพท 1 และ 3 4. ภาพท 2 และ 3 5. ภาพท 1 2 และ 2

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 35

แบบทดสอบเขามหาวทยาลยขอนแกน บทท 9 เรอง คลนกล

1. (มข.50) เมอเคลอนทไปบนผวนาทาใหผวกระเพอมขนลงจากระดบเดม 600 รอบในเวลา 1 นาท ถาระยะหาง ระหวางสนคลนทอยถดกนวดได เทากบ 30 เซนตเมตร จงคานวณหาอตราเรว ของคลนผวนา 1. 3 เมตร/วนาท 2. 6 เมตร/วนาท

3. 9 เมตร/วนาท 4. 12 เมตร/วนาท 2. (มข.50) จากการทดลองคลนผวนาในถาดคลน ถาปรบกระแสไฟฟาทผานมอเตอรทาใหปมกาหนดคลนสน ดวยความถลดลงเปน 0.5 เทาของคาเดม ผลทเกดขนจะเปนไปตามขอใด 1. อตราเรวของคลนมคาเปนครงหนงของคาเดม 2. อตราเรวของคลนมคาเปนสองเทาของคาเดม 3. ความยาวคลนเปนครงหนงของคาเดม 4. ความยาวคลนเปนสองเทาของคาเดม 3. (มข.50) คลนดลในเสนเชอกกาลงคลนทจากขวาไปซาย A และ B เปนจดสองจดบนเสนเชอก ณ เวลาหนง รปรางของเสนเชอกเปนดงรปอยากทราบวาถาเวลาผานไปอกเลกนอยจด A และ B จะอยทตาแหนงใด

ทศการเคลอนท

4. (มข.50) ขอใดเปนหลกของฮอยเกนส 1. เมอคลนเกดการสะทอนจะไดวา มมตกกระทบเทากบมมสะทอน 2. แตละจดบนหนาคลนถอไดวาเปนแหลงกาเนดคลนใหม 3. แตละจดบนหนาคลนเดยวกนจะมเฟสเหมอนกน 4. ถกทงขอ 2. และขอ 3. 5. (มข.51) แหลงกาเนดสน 10 รอบ ในเวลา 5 วนาท และคลนมความเรว 4 เมตรตอวนาท ถาขณะเวลาหนงแหลง กาเนดคลนสนโดยมการกระจดมากทสด(อมปลจด) อยากทราบวาขณะนน ณ จดซงอยหางจากแหลงกาเนดคลน 2.5 เมตร อนภาคของตวกลางจะมการเคลอนทอยางไร

1. มการกระจดเปนศนย 2. มการกระจดเปน1/4 เทาของอมปรจด 3. มการกระจดเปน1/2 เทาของอมปรจด 4. มการกระจดมากทสด

6. (มข.51) คลนขบวนหนงมความถ 9 เฮรตช และมระยะหางสองจดทมเฟสตางกน 6 เรเดยน เปน 18 เมตร คลนขบวนนมอตราเรวกเมตรตอวนาท

1. 24 เมตรตอวนาท 2. 27 เมตรตอวนาท 3. 48 เมตรตอวนาท 4. 54 เมตรตอวนาท

7. (มข.51) แหลงกาเนดคลนทาใหเกดคลนในเสนเชอกยาว 30 เซนตเมตร ทตรงปลาย ทงสองขางไว เมอใช แหลงกาเนดคลนทมความถ 40 เฮรตชจะเกดคลนนงดงทแสดงในรป(ก) ถาตองการทาใหเกดคลนนงดงทแสดง ในรป(ข) โดยอตราเรวคลนในเสนเชอกคงเดมจะตองใชแหลงกาเนดคลนทมความถเทาไร

1. 20 เฮรตช 2. 30 เฮรตช 3. 50 เฮรตช 4. 60 เฮรตช

1. ทง A และ B เคลอนทไปทางซาย 2. A ตากวาเดม B สงกวาเดม 3. A สงกวาเดม B ตากวาเดม 4. ทง A และ B ตากวาเดม

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 36

8. (มข.52) ในทะเลทลมคอนขางราบเรยบมคลนซดเขาหาชายฝงทงหมด 240 ลก ในเวลา 2 นาท ระยะหางตาม แนวราบระหวางทองคลนและสนคลนเทากบ 50 เซนตเมตร จงหาอตราเรวของคลนน

1. 0.5 เมตรตอวนาท 2. 1.0 เมตรตอวนาท 3. 2.0 เมตรตอวนาท 4. 4.0 เมตรตอวนาท 9. (มข.51) คลนนาเคลอนทจากบรเวณนาตนสบรเวณนาลก โดยทามมตกกระทบ 37 ๐ และมมมหกเห 53 ๐ ถาวดความยาวคลนในนาตนเปน 3.0 เซนตเมตร จงหาความยาวคลนของคลนนาในบรเวณนาลก กาหนดให tan 37 ๐ = 3/4

1. 2.0 เซนตเมตร 2. 3.0 เซนตเมตร 3. 4.0 เซนตเมตร 4. 5.0 เซนตเมตร

10. (มข.52) คากลาวตอไปนขอใดถกตอง 1. ในการเคลอนทของคลนนาผานชองแคบเดยวทความกวางของชองแคบมากกวาความยาวคลนจะเกดการเลยวเบนเพยงอยางเดยว 2. ในการเคลอนทของคลนนาผานชองแคบเดยวทความกวางของชองแคบนอยกวาความยาวคลนจะเกดการเลยวเบนเพยงอยางเดยว 3. ในการเคลอนทของคลนนาผานชองแคบคทความกวางของชองแคบแตละชองมากกวาความยาวคลนจะเกดการแทรกสอดเพยงอยางเดยว 4. ในการเคลอนทของคลนนาผานชองแคบคทความกวางของชองแคบแตละชองนอยกวาความยาวคลนจะเกดการเลยวเบนเพยงอยางเดยว 11. (มข.53) คลนกลมการกระจดทเขยนเปนกราฟกบเวลาไดดงรป คลนกลนมแอมปลจด ความถ และเฟสเรมตน เปนเทาใด 1. 4 เมตร 10 เฮรตซ และ 0 เรเดยน 2. 4 เมตร 0.1 เฮรตซ และ 0 เรเดยน 3. 2 เมตร 10 เฮรตซ และ เรเดยน 4. 2 เมตร 0.1 เฮรตซ และ เรเดยน

12. (มข.53) ในการทดลองของคลนนงบนเสนเชอก ถาคลนในเสนเชอกมความถ 720 เฮรตซ และอตราเรว 360 เมตร/วนาท ตาแหนงบพทอยตดกนจะหางกนกเมตร 1. 0.25 2. 0.5

3. 1.0 4. 2.0 13. (มข.54) คลนในทะเลซดเขาหาฝงดวยอตราเรว 3 เมตรตอวนาท ถาระยะระหวางสนคลนทถดกน เทากบ 6 เมตร จะมคลนเขากระทบฝงกลกในเวลา 1 นาท

1. 18 ลก 2. 30 ลก 3. 360 ลก 4. 1080 ลก

เอกสารประกอบการสอนรายวชาฟสกส เรอง คลน เรยบเรยงโดยครบญเกด ยศรงเรอง www.krukird.com 37

14. (มข.54) ในการทดลองคลนนงบนเสนเชอก ถาความถของคลนนงเปน 475 เฮรตซ และอตราเรวของ คลนในเสนเชอกเทากบ 380 เมตรตอวนาท ตาแหนงบพสองตาแหนงทอยถดกนจะหางกนเทาใด

1. 0.2 เมตร 2. 0.4 เมตร 3. 0.6 เมตร 4. 0.8 เมตร

15. (มข.54) คลนดลสองคลนในเสนเชอก กาลงเคลอนทเขาหากนดวยอตราเรว 2 เซนตเมตรตอวนาท ณ เวลาขณะหนง คลนดลทงสองอยหางกน 6 เซนตเมตร ดงรป เมอเวลาผานไป 2.5 วนาท ตาแหนง สนคลนทงสองอยหางกนเทาใด

1. 2 เซนตเมตร 2. 3 เซนตเมตร 3. 4 เซนตเมตร 4. 5 เซนตเมตร

16. (มข.54) จากรป แสดงภาพการแทรกสอดของคลนผวนาทเกดจากแหลงกาเนนอาพนธ S1 และ S2 ม P

เปนจดบนเสนบพ ถา S1P เทากบ 10 เซนตเมตรและ S2P เทากบ 7 เซนตเมตร ถาอตราเรวของคลน

ทงสองเทากบ 30 เซนตเมตรตอวนาท แหลงกาเนนคลนทงสองมความถเทาใด

1. 3 เฮรตซ 2. 4 เฮรตซ 4. 5 เฮรตซ 4. 6 เฮรตซ