p3ึ7

คลื่น

นักดนตรี กำลังเล่นเสียงที่ได้จากขอบแก้ว  ให้กับผู้สนใจบนท้องถนน

ภาพคลื่นนิ่งที่เกิดขึ้นบนขอบแก้ว  บริเวณที่เป็นสีขาวคือส่วนที่เกิดโนด ภาพนี้ถ่ายด้วยวิธี  interferometric  holography

ในภาพเป็นการยกหยดน้ำด้วยเสียงอัลตร้าโซนิก   เครื่องกำเนิดเสียงความถี่สูงจะสร้างความถี่เสียงจากข้างล่างขึ้นไปข้างบน และสะท้อนจากข้างบนลงข้างล่าง  เมื่อช่องว่างเหมาะสมเกิดเป็นคลื่นนิ่งขึ้น  ยกหยดน้ำอยู่ในบริเวณที่เป็นโนด

ภาพคลื่นนิ่งของความถี่คลื่นเสียง  1868  เฮิรตช์  ที่เกิดขึ้นบนตัวไวโอลิน  เกิดขึ้นจากการโรยทรายบนตัวไวโอลิน  โดยที่ทรายจะไปกองกันอยู่บริเวณที่เป็นโนด


SHOCK  WAVES หรือ ชอร์กเวฟ

          ชอร์กเวฟเกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ได้เท่ากับความเร็วของคลื่นหรือเร็วกว่า  จะเกิดปรากฎการณ์ที่ว่าสันคลื่นไม่สามารถที่จะเคลื่อนที่ออกไปจากแหล่งกำเนิดเสียง โดยถ้าแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ได้เท่ากับความเร็วของคลื่น   สันคลื่นจะเกิดการซ้อนกัน  เสริมกันกลายเป็นแอมพลิจูดขนาดใหญ่เรียกว่า  ชอร์กเวฟ    และเมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เร็วกว่าคลื่น  สันคลื่นจะฟอร์มตัวเป็นรูปกรวย  โดยมีมุม    =  sin-1(v/u)    อัตราส่วน  u/v  เรียกว่า เลขมัค  (Mach number)     ชอร์กเวฟเกิดขึ้นได้บ่อยมากในสถานการณ์ต่างๆกัน  ดังเช่น  โซนิกบูม  คือ ชอร์กเวฟประเภทหนึ่งของเครื่องบินที่วิ่งเร็วเหนือเสียง    คลื่นที่เกิดหลังเรือเร็วก็เป็นชอร์กเวฟอีกประเภทหนึ่ง    นอกอวกาศก็สามารถจะเกิดชอร์กเวฟได้  อย่างเช่น ลมสุริยะที่วิ่งด้วยความเร็วสูงเข้าชนสนามแม่เหล็กโลก  เป็นต้น

a)  เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของคลื่น  สันคลื่นจะรวมกันอยู่ที่ยอดก่อให้เกิดชอร์กเวฟขึ้น  b)  ชอร์กเวฟเกิดขึ้นได้อีกกรณีหนึ่งเมื่อความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง u  มากกว่าความเร็วของคลื่น v  ในช่วงระยะเวลา หน้าคลื่นจะเคลื่อนที่ได้เป็นระยะ   แต่แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ได้ระยะทางมากกว่า คือ         ชอร์กเวฟจะฟอร์มตัวเป็นรูปกรวย  โดยมีมุม  =  sin-1(v/u)   อ่านต่อครับ


 

 

 ในห้องทดลองเสมือนนี้   เป็นการทดลองคลื่นสถิตในเส้นเชือก  โดยเราสามารถเปลี่ยนแรงตึงเชือก  FT    หรือมวลของเส้นเชือกต่อหน่วยความยาว  m/L     และความถี่  f

        กราฟแนวนอนในรูปภาพแสดงความถี่   f1  ,  f2   , f3   ซึ่งจะต้องสอดคล้องกับค่า  FT  กับ มวลของเส้นเชือกต่อหน่วยความยาว  เพื่อจะให้เกิดการกำทอน และคลื่นสถิต   โดยเป็นไปตามสมการ

     กำหนดค่าเริ่มต้นให้  =  100   g/m    และ   FT  =  1.0  N   เปลี่ยนค่า  f  จนได้ค่า   f  =  1.6 Hz   สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น       ต่อไปเปลี่ยนความถี่ขึ้นเป็น   f2  =  Nf1  = 2f1  =  3.2  Hz  กดที่นี่หรือที่รูปภาพเพื่อเข้าสู่การทดลอง


การแทรกสอดบนถาดคลื่น

แอ็พเพล็ตนี้แสดงภาพการแทรกสอดของคลื่นจากแหล่งกำเนิด 2 แหล่ง เส้นวงกลมสีขาวคือยอดคลื่น และเส้นวงกลมสีดำแสดงเป็นท้องคลื่น สีฟ้าแสดงการแทรกสอดของคลื่นในลักษณะที่เสริมกัน ซึ่งเส้นนี้แสดงให้เห็นว่า ยอดคลื่นกับยอดคลื่น หรือท้องคลื่นกับท้องคลื่นแทรกสอดกัน และเส้นสีแดงแสดงถึงการแทรกสอดแบบหักล้างกัน ซึ่งเส้นนี้แสดงให้เห็นว่า ยอดคลื่นกับท้องคลื่นกำลังแทรกสอดกัน คุณสามารถเปลี่ยนความยาวคลื่น และระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดคลื่นได้ โดยใช้ตัวเลื่อน และคุณสามารถเลือกเส้นหนาหรือเส้นบาง ตามความเหมาะสม เพื่อสะดวกกับการมอง หรือจะตัดการกระเพื่อมทิ้งไปก็ได้เช่นเดียวกัน  กดเพื่อทำการทดลอง


The Doppler Effect and Sonic Booms

Daniel A. Russell, Kettering University

The sudden change in pitch of a car horn as a car passes by (source motion) or in the pitch of a boom box on the sidewalk as you drive by in your car (observer motion) was first explained in 1842 by Christian Doppler. His Doppler Effect is the shift in frequency and wavelength of waves which results from a source moving with respect to the medium, a receiver moving with respect to the medium, or even a moving medium.

The perceived frequency (f ´) is related to the actual frequency (f0) and the relative speeds of the source (vs), observer (vo), and the speed (v) of waves in the medium by

The choice of using the plus (+) or minus (-) sign is made according to the convention that if the source and observer are moving towards each other the perceived frequency (f ´) is higher than the actual frequency (f0). Likewise, if the source and observer are moving away from each other the perceived frequency (f ´) is lower than the actual frequency (f0).

Although first discovered for sound waves, the Doppler effect holds true for all types of waves including light (and other electromagnetic waves). The Doppler effect for light waves is usually described in terms of colors rather than frequency. A red shift occurs when the source and observer are moving away from eachother, and a blue shift occurs when the source and observer are moving towards eachother. The red shift of light from remote galaxies is proof that the universe is expanding.

The animations below will illustrate this phenomena for a moving source and stationary observer.  อ่านต่อครับ


ยินดีต้อนรับสู่...การทดลองเรื่องเสียง


กลับไปสู่หน้าหลัก

ประเจียด ปฐมภาค     ผู้จัดทำ  

ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณครับ


โมดการสั่นของโซ่

ิ     นำที่หนีบกระดาษมา  30  อัน  ต่อกันเป็นเส้น  จับปลายข้างหนึ่งด้วยนิ้วมือ  และให้ปลายอีกข้างหนึ่งห้อยไว้อย่างอิสระ  สั่นเส้นโซ่โดยค่อยปรับความถี่การสั่นให้มากขึ้น   คุณจะได้เห็นโมดของการสั่นตั้งแต่โมดที่ 1  ซึ่งสั่นด้วยความถี่น้อย   จนถึงโมดที่  3  ที่สั่นด้วยความถี่มากกว่า

Mode 1 Mode 2 Mode 3

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์ เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์  2 (บรรยาย) แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  
ฟิสิกส์พิศวง สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์ วีดีโอการเรียนการสอน
หน้าแรกในอดีต  

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)
พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์  ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์ เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ  

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์