สูตรคลื่น – คำจำกัดความ สมการ คุณลักษณะ คุณสมบัติ ประเภท อาการ และตัวอย่างคำถาม
ในยุคสมัยใหม่นี้เทคโนโลยีมีความสำคัญ เทคโนโลยีสามารถทำให้การทำงานง่ายขึ้นและลดระยะทางจริงหลายพันไมล์ให้สั้นลงได้ เช่น การใช้โทรศัพท์ สิ่งสำคัญประการหนึ่งที่สนับสนุนการมีอยู่ของเทคโนโลยีก็คือสื่อ เช่น พลังงานหรือคลื่นที่เป็นสื่อกลาง
สินค้าอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดใช้คุณสมบัติของคลื่น เช่น ลักษณะของคลื่นที่สามารถแพร่กระจายได้ มนุษย์ใช้สุญญากาศเพื่อสร้างหลอดไฟโดยที่พื้นที่ภายในหลอดไฟคือช่องว่าง ว่างเปล่า.
มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากมายรอบตัวเราที่เทคโนโลยีใช้คลื่น แต่พวกเราส่วนใหญ่ยังไม่รู้จักและเข้าใจอุปกรณ์เหล่านั้นอย่างถ่องแท้ และเราจะหารือเกี่ยวกับการใช้คลื่นและคลื่นเสียงในชีวิตประจำวันโดยเฉพาะในบทต่อไป
อ่านบทความที่อาจเกี่ยวข้องด้วย: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ทำความเข้าใจกับคลื่น
คลื่น คือการสั่นสะเทือนที่แพร่กระจาย โดยคลื่นจะพาพลังงานไปด้วยในการแพร่กระจาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง คลื่นคือการสั่นสะเทือนที่แพร่กระจายและการสั่นสะเทือนเองเป็นแหล่งกำเนิดของคลื่น ดังนั้นคลื่นคือการสั่นสะเทือนที่แพร่กระจายและคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่จะแพร่กระจาย พลังงาน (พลัง). คลื่นยังสามารถตีความได้ว่าเป็นรูปแบบของการสั่นสะเทือนที่แพร่กระจายในตัวกลาง
ในรูปคลื่น มันเป็นคลื่นที่แพร่กระจาย ไม่ใช่ตัวกลางที่อยู่ตรงกลาง ความยาวของคลื่นหนึ่งสามารถเห็นได้โดยการคำนวณระยะห่างระหว่างหุบเขาและเนินเขา (คลื่นตามขวาง) หรือคำนวณระยะห่างระหว่างความหนาแน่นหนึ่งกับหนึ่งช่องว่าง (คลื่นตามยาว) ความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นคือระยะทางที่คลื่นเดินทางได้ในหนึ่งวินาที
สมการคลื่น
ข้อมูล:
ก = แอมพลิจูด
k = เลขคลื่น (ค่าคงที่ของคลื่น)
ω = ความเร็วเชิงมุม
y = การเบี่ยงเบนของคลื่น (m)
v = ความเร็วการแพร่กระจายคลื่น (m/s)
a = ความเร่งของคลื่น (m/s²)
สูตรเวฟ
การกำหนดความถี่ คาบ และความยาวคลื่น
การหักเหของคลื่น
อ่านบทความที่อาจเกี่ยวข้องด้วย: ทำความเข้าใจกับกล้องโทรทรรศน์
ลักษณะของคลื่น
ต่อไปนี้เป็นลักษณะของคลื่นหลายประการประกอบด้วย:
- สามารถสะท้อนหรือสะท้อนได้
คุณคุ้นเคยกับเหตุการณ์การสะท้อนของคลื่นนี้เมื่อศึกษาทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต ในคลาส x ในกรณีนี้จะใช้กฎการสะท้อนตามสเนลเลียส - สามารถหักเหได้ (refraction)
การหักเหของแสงสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อคลื่นผ่านตัวกลางสองชนิดที่แตกต่างกัน - สามารถงอได้ (การเลี้ยวเบน)
การเลี้ยวเบน (การโค้งงอ) เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนผ่านช่องว่างแคบ ๆ - สามารถรวมกันหรือรวมกันได้ (การรบกวน)
การรบกวนของคลื่นเกิดขึ้นเมื่อคลื่นสองลูกมารวมกัน (รวมกัน) เพื่อสร้างรูปแบบการรบกวนสูงสุดและต่ำสุด - สามารถโพลาไรซ์ได้ (โพลาไรซ์)
โพลาไรเซชันคือเหตุการณ์ที่ทิศทางการสั่นสะเทือนของคลื่นบางส่วนหรือทั้งหมดถูกดูดซับ เหตุการณ์โพลาไรเซชันนี้เกิดขึ้นในคลื่นตามขวางเท่านั้น - สามารถย่อยสลายได้ (Dispersion)
ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?? เนื่องจากแสงแดดจะมีอาการกระจาย แสงแดดที่คุณเห็นเป็นสีขาว แต่จริงๆ แล้วประกอบด้วยรังสีสีแดง สีส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อท้องฟ้าปรากฏเป็นสีฟ้าเมื่อคุณดูไวท์บอร์ดสีขาว ซึ่งหมายความว่าเม็ดสีสีทั้งหมดจะสะท้อนเข้าสู่ดวงตาของเรา
คุณสมบัติของคลื่น
คุณสมบัติของคลื่นมีหลายประการดังนี้
1. คุณสมบัติของคลื่นเสียง
- คลื่นเสียงต้องใช้ตัวกลางในการแพร่กระจาย
เนื่องจากคลื่นเสียงเป็นคลื่นกล เสียงจึงต้องอาศัยตัวกลางในการแพร่กระจาย สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้เมื่อนักบินอวกาศสองคนอยู่ห่างจากโลกและบรรยากาศในเครื่องบินว่างเปล่า อากาศ นักบินอวกาศไม่สามารถสนทนาโดยตรงได้ แต่ใช้เครื่องมือสื่อสารเช่น โทรศัพท์. แม้ว่านักบินอวกาศทั้งสองจะอยู่ในระนาบเดียวกันก็ตาม ความสามารถของตัวกลางในการสั่นสะเทือนของอนุภาคนั้นแตกต่างกันไป มีแม้กระทั่งตัวกลางที่สามารถรองรับเสียงได้ เช่น น้ำ - คลื่นเสียงสัมผัสประสบการณ์การสะท้อน (การสะท้อน)
คุณสมบัติของคลื่นอย่างหนึ่งคือการสะท้อน ดังนั้น คลื่นเสียงจึงสามารถประสบสิ่งนี้ได้เช่นกัน กฎการสะท้อนของคลื่น: มุมตกกระทบ = มุมการสะท้อนก็ใช้กับคลื่นเสียงด้วย สามารถพิสูจน์ได้ว่าการสะท้อนของเสียงในพื้นที่ปิดสามารถทำให้เกิดเสียงสะท้อนได้ นั่นคือเสียงสะท้อนบางส่วนเกิดขึ้นพร้อมกับเสียงต้นฉบับทำให้เสียงต้นฉบับฟังดูไม่ชัดเจน เพื่อหลีกเลี่ยงเสียงสะท้อนในโรงภาพยนตร์ สตูดิโอ วิทยุ โทรทัศน์ และคอนเสิร์ตฮอลล์ ดนตรี ผนังปิดด้วยสารซับเสียงซึ่งมักทำจากขนสัตว์ ผ้าฝ้าย แก้ว ยาง หรือเหล็ก - คลื่นเสียงประสบการณ์การหักเห (Refraction)
คุณสมบัติประการหนึ่งของคลื่นคือการที่คลื่นเกิดการหักเห เหตุการณ์การหักเหของแสงในชีวิตประจำวัน เช่น ตอนกลางคืนเสียงฟ้าร้องจะดังกว่าตอนกลางวัน เนื่องจากในระหว่างวันอากาศชั้นบนจะเย็นกว่าชั้นล่าง เนื่องจากความเร็วของเสียงที่อุณหภูมิเย็นจะน้อยกว่าที่อุณหภูมิร้อน ความเร็วของเสียงในชั้นอากาศ ชั้นบนสุดมีขนาดเล็กกว่าชั้นล่าง ซึ่งส่งผลให้สื่อชั้นบนสุดมีความหนาแน่นมากกว่าสื่อในชั้น ต่ำกว่า. สิ่งที่ตรงกันข้ามจะเกิดขึ้นในเวลากลางคืน ดังนั้นในเวลากลางวันเสียงฟ้าแลบจึงแพร่กระจายจากชั้นอากาศชั้นบนลงสู่ชั้นอากาศชั้นล่าง หากเสียงที่เข้ามาเคลื่อนที่ลงในแนวตั้งในตอนกลางคืน ทิศทางของการแพร่กระจายของเสียงจะมีความเอนเอียงใกล้กับเส้นปกติมากขึ้น วิธีที่ดีที่สุดคือในระหว่างวันทิศทางของการแพร่กระจายของเสียงจะหักเหไปจากเส้นปกติ ตามกฎของการหักเหของคลื่น คลื่นที่มาจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะถูกหักเหเข้าใกล้เส้นปกติมากขึ้นหรือในทางกลับกัน - คลื่นเสียงประสบการณ์การดัด (การเลี้ยวเบน)
คลื่นเสียงสัมผัสกับการเลี้ยวเบนได้ง่ายมาก เนื่องจากคลื่นเสียงในอากาศมีความยาวคลื่นในช่วงเซนติเมตรถึงหลายเมตร การเลี้ยวเบนคือการโค้งงอของคลื่นเมื่อผ่านช่องว่าง ขนาดของช่องว่างจะขึ้นอยู่กับลำดับของความยาวคลื่น ดังที่เราทราบ คลื่นที่ยาวกว่าจะเลี้ยวเบนได้ง่ายกว่า เหตุการณ์การเลี้ยวเบนเกิดขึ้น เช่น เมื่อเราได้ยินเสียงเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ทางโค้ง แม้ว่าเราจะไม่ได้เห็นรถเพราะถูกตึกสูงตรงขอบโค้งขวางไว้ - การผสมผสานประสบการณ์คลื่นเสียง (การรบกวน)
คลื่นเสียงจะพบอาการของการรวมคลื่นหรือการรบกวน ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ การรบกวนจากการก่อสร้างหรือการเสริมกำลังเสียง และการรบกวนแบบทำลายล้าง หรือการทำให้เสียงอ่อนลง ตัวอย่างเช่น เมื่อเราอยู่ระหว่างลำโพงสองตัวที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันหรือเกือบเท่ากัน เราจะได้ยินเสียงที่ดังและเบาสลับกัน - คลื่นเสียงสัมผัสประสบการณ์การแพร่กระจายเสียง
การรบกวนที่เกิดจากคลื่นเสียงสองคลื่นสามารถทำให้เกิดเหตุการณ์การแพร่กระจายของเสียง กล่าวคือ เสียงมีกำลังมากขึ้นและอ่อนลง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการซ้อนทับของคลื่นสองลูกที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อยและแพร่กระจายไปในทิศทางเดียวกัน หากคลื่นเสียงทั้งสองแพร่กระจายในเวลาเดียวกัน คลื่นเสียงเหล่านี้จะให้เสียงที่แรงที่สุดเมื่อทั้งสองเฟสเท่ากัน หากการสั่นสะเทือนทั้งสองอยู่ในเฟสตรงกันข้าม เสียงที่เบาที่สุดจะเกิดขึ้น
อ่านบทความที่อาจเกี่ยวข้องด้วย: คำจำกัดความ "ความเข้ม" & (การประยุกต์ใช้คลื่นเสียง)
2. คุณสมบัติของคลื่นแสง
- คลื่นแสงรบกวนประสบการณ์
คลื่นแสงก็เหมือนกับคลื่นเสียงที่สามารถรบกวนได้ เพื่อให้ได้รับการรบกวนของแสง จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกัน กล่าวคือ แหล่งกำเนิดแสงที่มีความถี่เท่ากันและมีความต่างเฟสคงที่ แหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกันสามารถสังเกตได้จากการทดลองที่ทำโดย Young และ Fresnell การรบกวนของแสงสามารถสร้างรูปแบบแสงที่มืดได้ รูปแบบความมืดเป็นผลมาจากการรบกวนแบบทำลายล้าง (ลดทอนซึ่งกันและกัน) เนื่องจากการรวมตัวกันของคลื่นสองลูกที่มีเฟสตรงกันข้าม รูปแบบสว่างเป็นผลมาจากการรบกวนการก่อสร้าง (การเสริมแรงซึ่งกันและกัน) เนื่องจากการรวมกันของคลื่นสองลูกที่มีเฟสเดียวกัน - คลื่นแสงสัมผัสประสบการณ์การเลี้ยวเบน
การเลี้ยวเบนของคลื่นเป็นกระบวนการของการโค้งงอของคลื่นที่เกิดจากการมีสิ่งกีดขวางในรูปแบบของช่องว่างหรือสิ่งกีดขวางมุมที่กั้นส่วนหนึ่งของหน้าคลื่น การเลี้ยวเบนของแสงยังเกิดขึ้นในรอยแยกแคบๆ ที่ขนานกันในระยะห่างเท่ากัน ยิ่งช่องว่างแคบลงเรียกว่าตะแกรงเลี้ยวเบน ยิ่งมีช่องว่างในตะแกรงมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งรูปแบบการเลี้ยวเบนบนหน้าจอมีความคมชัดมากขึ้นเท่านั้น การเลี้ยวเบนสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อเส้นสว่างปรากฏบนหน้าจอ รูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดจากกรีดกลมนั้นประกอบด้วยรูปร่างสว่างตรงกลางที่ล้อมรอบด้วยวงแหวนแสงและความมืด - คลื่นแสงสัมผัสประสบการณ์โพลาไรเซชัน
โพลาไรเซชันเป็นกระบวนการกรองทิศทางการสั่นสะเทือนของคลื่น เครื่องมือสำหรับกรองทิศทางการสั่นสะเทือนนี้เรียกว่าโพลารอยด์ ตัวอย่างหนึ่งคือคริสตัล โพลาไรเซชันยังพบได้ในการสะท้อนและการหักเห และการหักเหสองครั้ง การดูดกลืนและการสะท้อนของแสงด้วยอนุภาคเรียกว่าการกระเจิง หากแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์เข้าไปในตัวกลาง (ก๊าซ) แสงที่กระจัดกระจายอาจเป็นโพลาไรซ์บางส่วนหรือทั้งหมดก็ได้ ทิศทางของโพลาไรซ์นั้นตั้งฉากกับระนาบที่เกิดจากเส้นแสงตกกระทบและเส้นสายตา
3. คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นพร้อมกัน
- ทิศทางของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกัน
- ความแรงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเป็นสัดส่วนโดยตรงต่อกัน กล่าวคือตามความสัมพันธ์ E = c บี.
- ทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะตั้งฉากกับทิศทางของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเสมอ
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายในสุญญากาศได้
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายในอัตราที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของตัวกลางเท่านั้น
- ความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศเป็นค่าคงที่ทั่วไปและมีค่าเท่ากับ = 3 x 108 m/s
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นตามขวาง
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถสัมผัสกับกระบวนการสะท้อน การหักเห โพลาไรเซชัน การรบกวน และการเลี้ยวเบน (การโค้งงอ)
ประเภทของคลื่น
คลื่นหลายประเภทต่อไปนี้ประกอบด้วย:
1. ขึ้นอยู่กับสื่อ
- คลื่นกลคือคลื่นซึ่งในการแพร่กระจายต้องใช้ตัวกลางซึ่งส่งพลังงานสำหรับกระบวนการแพร่กระจายของคลื่น เสียงเป็นตัวอย่างหนึ่งของคลื่นกลที่แพร่กระจายผ่านการเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศในอวกาศ (ความหนาแน่นของโมเลกุลอากาศ)
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือคลื่นที่สามารถแพร่กระจายได้แม้จะไม่มีตัวกลางก็ตาม พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายเป็นคลื่นโดยมีลักษณะหลายประการที่สามารถวัดได้ ได้แก่ ความยาวคลื่น ความถี่ แอมพลิจูด และความเร็ว
แหล่งที่มาของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีดังนี้:
- การสั่นของไฟฟ้า
- แสงแดดจะผลิตรังสีอินฟราเรด
- หลอดปรอทที่ผลิตอัลตราไวโอเลต
- การยิงอิเล็กตรอนในหลอดสุญญากาศที่ชิปโลหะจะทำให้เกิดรังสีเอกซ์ (ใช้สำหรับรังสีเอกซ์) และนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียรจะผลิตรังสีแกมมา
ตัวอย่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในชีวิตประจำวันมีดังนี้
- คลื่นวิทยุ
- ไมโครเวฟ
- รังสีอินฟราเรด
- แสงอัลตราไวโอเลต
- แสงที่มองเห็น
- รังสีเอกซ์และ
- รังสีแกมมา
อ่านบทความที่อาจเกี่ยวข้องด้วย: “คลื่นเสียงอัลตราโซนิก” จำกัดการได้ยินของมนุษย์ & (ประโยชน์ของการสะท้อนในชีวิตประจำวัน)
2. ขึ้นอยู่กับทิศทางการแพร่กระจายและการสั่นสะเทือน
ประกอบด้วย:
- คลื่นตามขวาง
คือคลื่นที่มีทิศทางการแพร่กระจายตั้งฉากกับทิศทางการสั่นสะเทือน ตัวอย่างของคลื่นตามขวางคือคลื่นสตริง เมื่อเราขยับเชือกขึ้นลง ปรากฏว่าเชือกเคลื่อนขึ้นลงในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
จุดสูงสุดของคลื่นเรียกว่า จุดสูงสุด ในขณะที่เรียกว่าจุดต่ำสุดหุบเขา. แอมพลิจูด คือความสูงสูงสุดของจุดสูงสุดหรือความลึกสูงสุดของหุบเขา วัดจากตำแหน่งสมดุล ระยะห่างจากจุดสองจุดเท่ากันและต่อเนื่องกันบนคลื่น เรียกว่าความยาวคลื่น(เรียกว่าแลมบ์ดา – อักษรกรีก) ความยาวคลื่นยังอาจพิจารณาได้ว่าเป็นระยะทางจากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุดหรือระยะห่างจากหุบเขาหนึ่งไปยังอีกหุบเขาหนึ่ง
- คลื่นตามยาว
คือคลื่นที่มีทิศทางการแพร่กระจายขนานกับทิศทางการสั่นสะเทือน (เช่น คลื่นสลิงค์กี้) คลื่นที่เกิดขึ้นในสลินกิที่สั่นอยู่ในทิศทางเดียวกับความยาวของสลินกิในรูปของความหนาแน่นและความเครียด เรียกว่าระยะห่างระหว่างความหนาแน่นที่อยู่ติดกันสองอันหรือสายพันธุ์ที่อยู่ติดกันสองอัน คลื่นลูกหนึ่ง.
ชุด การประชุม และ ความเครียด แพร่กระจายไปตามฤดูใบไม้ผลิ การประชุม คือบริเวณที่ขดลวดสปริงเข้าหากันในขณะที่ ความเครียด คือบริเวณที่คอยล์สปริงหันหน้าออกจากกัน หากคลื่นตามขวางมีรูปแบบของยอดเขาและหุบเขา คลื่นตามยาวก็จะประกอบด้วยรูปแบบของความหนาแน่นและความเครียด ความยาวคลื่นคือระยะห่างระหว่างความหนาแน่นต่อเนื่องหรือความเครียดต่อเนื่อง ความหมายในที่นี้คือระยะห่างจากจุดความหนาแน่นหรือความเครียดที่เท่ากันและต่อเนื่องกันสองจุด
อาการคลื่น
ต่อไปนี้เป็นอาการคลื่นหลายประการประกอบด้วย:
- การสะท้อน
ในงานอีเว้นท์ การสะท้อนของคลื่น กฎการสะท้อนของคลื่นจะใช้ กล่าวคือ มุมสะท้อนจะเหมือนกับมุมตกกระทบ ซึ่งหมายความว่าเมื่อลำแสงคลื่นตกกระทบสร้างมุม θ กับเส้นตั้งฉาก (เส้นตั้งฉากกับพื้นผิวสะท้อน) จากนั้นลำแสงที่สะท้อนจะทำให้เกิดมุม θ กับเส้นตั้งฉาก
- การหักเหของคลื่น
การหักเหของคลื่น (การหักเหของแสง) คือการโก่งตัวของทิศทางของหน้าคลื่นเมื่อเคลื่อนเข้ามาจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง บางครั้งการหักเหและการสะท้อนก็เกิดขึ้นพร้อมกัน เมื่อคลื่นที่เข้ามากระทบกับตัวกลางอื่น คลื่นบางส่วนจะถูกสะท้อน และคลื่นอื่นๆ จะถูกส่งผ่านหรือหักเห การหักเหของแสงเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นมีความเร็วต่างกันในตัวกลางต่างกัน
- การรบกวน
การรบกวนของคลื่น คือการหลอมรวมหรือการซ้อนของคลื่นเมื่อคลื่นตั้งแต่สองลูกขึ้นไปมาถึงที่เดียวกันพร้อมๆ กัน การรบกวนของคลื่นสองลูกสามารถทำให้เกิดคลื่นที่มีแอมพลิจูดเสริมซึ่งกันและกัน (การรบกวน สูงสุด) และยังสามารถสร้างคลื่นที่มีแอมพลิจูดลดทอนซึ่งกันและกันได้ (การรบกวน ขั้นต่ำ)
- การเลี้ยวเบนของคลื่น
การเลี้ยวเบนของคลื่น คือ เหตุการณ์คลื่นโค้งเมื่อผ่านช่องว่างหรือสิ่งกีดขวางแคบๆ
ในตัวกลางเดียวกัน คลื่นจะแพร่กระจายเป็นเส้นตรง ดังนั้นคลื่นตรงก็จะแพร่กระจายไปทั่วตัวกลางในรูปของคลื่นตรงด้วย สิ่งนี้ใช้ไม่ได้หากสื่อถูกสร้างสิ่งกีดขวางหรือสิ่งกีดขวางในรูปแบบของช่องว่าง สำหรับขนาดช่องว่างที่เหมาะสม คลื่นที่เข้ามาสามารถโค้งงอได้หลังจากผ่านช่องว่างไปแล้ว การโค้งงอของคลื่นที่เกิดจากการมีสิ่งกีดขวางในรูปแบบของช่องว่างเรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น.
อ่านบทความที่อาจเกี่ยวข้องด้วย: คำจำกัดความของ "การ Steganography" & (หลักการ - เกณฑ์ - ด้าน - ประเภท)
หากกำหนดสิ่งกีดขวางช่องว่างตามความกว้าง การเลี้ยวเบนจะไม่ชัดเจนนัก หน้าคลื่นที่ผ่านช่องว่างจะโค้งงอเฉพาะที่ขอบของช่องว่าง ดังแสดงในรูปที่ 9 ด้านล่าง หากกำแพงกั้นช่องว่างแคบ นั่นคือขนาดใกล้เคียงกับลำดับของความยาวคลื่น การเลี้ยวเบนของคลื่นก็จะชัดเจนมาก
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้คลื่นและคลื่นเสียงในชีวิตประจำวัน
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการประยุกต์ใช้คลื่นและคลื่นเสียงในชีวิตประจำวันหลายประการ ได้แก่
- วิทยุ
พลังงานวิทยุเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบระดับต่ำสุด โดยมีความยาวคลื่นตั้งแต่หลายพันกิโลเมตรไปจนถึงน้อยกว่าหนึ่งเมตร การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดคือการสื่อสารเพื่อการวิจัยอวกาศและระบบเรดาร์ เรดาร์มีประโยชน์ในการศึกษารูปแบบสภาพอากาศ พายุ การสร้างแผนที่ 3 มิติของพื้นผิวโลก การวัดปริมาณน้ำฝน การเคลื่อนที่ของน้ำแข็งในบริเวณขั้วโลก และการติดตามสภาพแวดล้อม ความยาวคลื่นเรดาร์อยู่ระหว่าง 0.8-100 ซม.
- ไมโครเวฟ
ความยาวคลื่นของรังสีไมโครเวฟอยู่ในช่วง 0.3 – 300 ซม. การใช้งานส่วนใหญ่ในด้านการสื่อสารและการส่งข้อมูลผ่านพื้นที่เปิด การทำอาหาร และระบบ PJ แบบแอคทีฟ ในระบบ PJ แบบแอคทีฟ พัลส์ไมโครเวฟจะถูกยิงไปที่เป้าหมายและวัดการสะท้อนเพื่อศึกษาคุณลักษณะของเป้าหมาย ตัวอย่างการใช้งานคือเครื่องถ่ายภาพไมโครเวฟ (TMI) ของภารกิจตรวจวัดปริมาณน้ำฝนเขตร้อน (TRMM) ซึ่งตรวจวัดรังสีไมโครเวฟ ที่ปล่อยออกมาจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของชั้นบรรยากาศโลกเพื่อตรวจวัดการระเหย ปริมาณน้ำในเมฆ และความเข้มข้น ฝน.
- อินฟราเรด
ภาวะสุขภาพสามารถวินิจฉัยได้โดยการตรวจสอบการปล่อยอินฟราเรดออกจากร่างกาย ภาพถ่ายอินฟราเรดพิเศษที่เรียกว่าเทอร์โมแกรมใช้ในการตรวจจับปัญหาการไหลเวียนโลหิต โรคข้ออักเสบ และมะเร็ง รังสีอินฟราเรดยังสามารถใช้ในสัญญาณกันขโมยได้ ขโมยที่ไม่มีความรู้จะบังแสงและซ่อนสัญญาณเตือนภัย รีโมทคอนโทรลสื่อสารกับทีวีผ่านรังสีอินฟราเรดที่ผลิตโดย LED (การเปล่งแสง) ไดโอด ) ที่มีอยู่ในตัวเครื่องดังนั้นเราจึงสามารถเปิดทีวีจากระยะไกลโดยใช้รีโมทได้ การควบคุม
- อัลตราไวโอเลต
แสงยูวีจำเป็นต่อการดูดซึมของพืชและสามารถฆ่าเชื้อโรคจากโรคผิวหนังได้
- เอ็กซ์เรย์
โดยทั่วไปมีการใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์เพื่อถ่ายภาพตำแหน่งของกระดูกในร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อตรวจสอบกระดูกหัก อย่างไรก็ตาม คุณต้องระมัดระวังในการใช้รังสีเอกซ์ เนื่องจากเซลล์เนื้อเยื่อของมนุษย์อาจเสียหายได้เนื่องจากการใช้รังสีเอกซ์เป็นเวลานาน
- เครื่องดนตรี
ในเครื่องดนตรี เช่น กีตาร์ แหล่งกำเนิดเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ เช่น เครื่องสาย หากดึงสายด้วยแอมพลิจูดสูง (เบี่ยงเบน) เสียงที่เกิดขึ้นจะดังขึ้น และถ้าความตึงของสายยืดออก เสียงก็จะดังขึ้น เช่นเดียวกับกลองและเครื่องดนตรีอื่นๆ เสียงเกิดขึ้นเนื่องจากแหล่งกำเนิดเสียงถูกสั่น
- แว่นสายตา
ติดตั้งอุปกรณ์ส่งและรับอัลตราโซนิกโดยใช้การส่งและรับอัลตราโซนิก
- การวัดความลึกของมหาสมุทร
- อุปกรณ์ทางการแพทย์
ในการตรวจอัลตราซาวนด์ (อัลตราซาวนด์). ตัวอย่างเช่น, การสแกนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ทำโดยการเคลื่อนย้าย โพรบ บริเวณผิวหนังบริเวณท้องของมารดาที่ตั้งครรภ์จะมีการแสดงภาพทารกในครรภ์บนหน้าจอมอนิเตอร์ ด้วยการสังเกตภาพของทารกในครรภ์ แพทย์สามารถติดตามการเจริญเติบโต พัฒนาการ และสุขภาพของทารกในครรภ์ได้ ต่างจากการตรวจเอกซเรย์ การตรวจอัลตราโซนิกมีความปลอดภัย (ไม่มีความเสี่ยง) ทั้งสำหรับมารดาและทารกในครรภ์เพราะว่า การตรวจสอบหรือการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงไม่ทำให้วัสดุที่ผ่านไปเสียหาย จึงเรียกว่าการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ไม่สร้างความเสียหาย (การทดสอบแบบไม่ทำลาย, ย่อ NDT).
เทคนิคการสแกนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงยังใช้ตรวจตับ (ไม่ว่าจะมีข้อบ่งชี้ของมะเร็งตับหรือไม่ก็ตาม) และสมอง การผลิตอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ เพื่อกำจัดเนื้อเยื่อสมองที่เสียหายโดยไม่ต้องผ่าตัดสมอง “ด้วยวิธีนี้ผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องได้รับการผ่าตัดสมองที่มีความเสี่ยงสูง การกำจัดเนื้อเยื่อสมองที่เสียหายสามารถทำได้โดยไม่ต้องตัดและเย็บหนังศีรษะหรือเจาะกะโหลกศีรษะ
ตัวอย่างคำถาม Wave
คลื่นเคลื่อนที่ที่แพร่กระจายบนเส้นลวดสามารถแสดงเป็น: y = 2 sin π (100t-4x) โดยมี y เป็นซม. x เป็น m และ t เป็นวินาที ถ้าลวดทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นมวลต่อหน่วยความยาว 20 กรัม/ซม. ความตึงในเส้นลวดจะ...
การอภิปราย:
100π = ω
100π = 2πf
50 เฮิรตซ์ = ฉ
4π = เค
4π = 2π/λ
2 = λ
สตริง V = แลม * f
โวลต์ = 2*50
โวลต์ = 100
โวลต์ = √(μ/f)
100 = √(20/ฟ)
10,000 = 20 / ฟ
เอฟ = 0.002 นิวตัน
บรรณานุกรม:
- เบเซอร์, อาเธอร์. 1999. แนวคิดฟิสิกส์สมัยใหม่ (การแปล) จาการ์ตา: เออร์ลังกา
- Budikase, E, และคณะ 1987 ฟิสิกส์สำหรับ มธ. จาการ์ตา: กรมสามัญศึกษาและวัฒนธรรม.
นั่นคือการอภิปรายเกี่ยวกับ สูตรคลื่น – คำจำกัดความ สมการ คุณลักษณะ คุณสมบัติ ประเภท อาการ และตัวอย่างคำถาม หวังว่ารีวิวนี้จะช่วยเพิ่มความรู้และความเข้าใจได้นะครับ ขอบคุณมากครับที่เข้ามาเยี่ยมชม 🙂 🙂 🙂