Rajabhat ChiangMai University Lecture 8 : คลื่น · - คลื่นกล (Mechanical wave) : อาศัยตัวกลาง - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

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


1. แบงตามลกษณะการอาศยตวกลาง

ชนดของคลน Department of Physics


- คลนกล (Mechanical wave) : อาศยตวกลาง

- คลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnatic wave) : ไมอาศยตวกลาง

2. แบงตามลกษณะการเคลอนท



http://ebook.nfe.go.th/nfe_ebook/data_o_ebook/html/021/176.htm

คลนตามยาว (Longitudinal wave) :

ตวกลางเคลอนทแนวเดยวกบการเคลอนทของคลน

คลนตามขวาง (Transverse wave) :

ตวกลางเคลอนทแนวตดขวางกบการเคลอนทอของคลน

2. แบงตามลกษณะการเกด



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


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)



ความถ (Frequency; f)

http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/frequency.html

http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/frequency.html

คอ ระยะเวลาทคลนเคลอนทครบ 1 รอบ มหนวยเปน s (s/รอบ)



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



ความถ (Frequency; f) & คาบ (Period; T)

ค าถาม



ความยาวคลน ( )



http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/velocity.html

http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/wave5/equation/velocity.html



ตวอยางการเกดคลนสนาม



http://www.fisho.com/blog/rat/image/3234_1.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Tsunami_comic_book_style.png



ตวอยางท 1

ในการส นเชอกทมความยาวมากเสนหนง ปรากฏวาหลงจาก

การส น 0.5 วนาท ท าใหเกดคลนดงรป

ก) ความยาวของคลนนมคาเทาใด

ข) อตราเรวของคลนบนเสนเชอกนมคาเทาใด

ค) คาบของการเคลอนทของคลนนมคาเทาใด

ง) ความถของคลนนมคาเทาใด



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


1. การสะทอน (Reflection)



ตวอยางท 2

• กลาสเรอเคาะทองเรอดวยคอน เกดเสยงสะทอนจากกนมหาสมทรกลบมาถงตวเขาในเวลา 0.50 วนาท หลงจากเคาะ อยากทราบวากนมหาสมทรลกจากเรอเทาใด ใหความเรวเสยงในน าทะเลเปน 1500 m/s (375)



การบาน 2

• กลาสเรอเคาะทองเรอดวยคอน เกดเสยงสะทอนจากกนมหาสมทรกลบมาถงตวเขาในเวลา 0.50 วนาท หลงจากเคาะ อยากทราบวากนมหาสมทรลกจากเรอเทาใด ใหความเรวเสยงในน าทะเลเปน 1500 m/s (375)

10



2. การหกเห (Refraction)



2. การหกเห (Refraction) (ตอ)



3. การแทรกสอด (Interference)

http://newt.phys.unsw.edu.au/jw/strings.html

http://newt.phys.unsw.edu.au/jw/strings.html



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

http://www.walter-fendt.de/ph14e/stwaverefl.htm




http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/standing2.html

คลนนงจากปลายตรงทงสองขาง

(Two fixed end)

คลนนงจากปลายอสระทงสองขาง

(Two free end)












การบาน 3 คลนนงในเสนเชอกทยาว 1 m มจ านวน 5 loop

ถาความถของการสนมคาเทากบ 50 Hz จงหาวา

ก) ความเรวของคลนนในเสนเชอกมคาก m/s

ข) ความยาวคลนมคาเทาใด



4. การเลยวเบน (Diffraction)

http://www.youtube.com/watch?v=BH0NfVUTWG4

http://www.youtube.com/watch?v=BH0NfVUTWG4



4. การเลยวเบน (Diffraction)



4. การเลยวเบน (Diffraction) (ตอ)

http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/SingleSlit/SS.html

การเลยวเบนผานชองเดยว (Single slit diffraction)

http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/SingleSlit/SS.html



4. การเลยวเบน (Diffraction) (ตอ)

http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/DoubleSlit/DS.html

การเลยวเบนผานชองค (Double slit diffraction)

http://www.surendranath.org/Applets/Optics/Slits/DoubleSlit/DS.html

คลน Department of Physics


การสงถายพลงงานของคลน Department of Physics


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

http://tdflashzone.net23.net/index.php?p=2_73



การพาความรอน (convection) : อนภาคของสอตวกลางเปนตว

เคลอนทพาความรอนไปดวย

http://tdflashzone.net23.net/index.php?p=2_52 http://www.aos.wisc.edu/~aalopez/aos101/wk5/heatrans.jpg

http://tdflashzone.net23.net/index.php?p=2_52



การแผรงสความรอน (radiation) : ไมอาศยตวกลางในการสง

ถายพลงงาน

http://www.goalfinder.com/images/SPHPHE1/greenhouse-earth-2.jpg http://www.aos.wisc.edu/~aalopez/aos101/wk5/heatrans.jpg

Documents

Rajabhat ChiangMai University Lecture 8 : คลื่น · - คลื่นกล (Mechanical wave) : อาศัยตัวกลาง - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า