p44

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เกิด จาก การ รบกวน ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic disturbance) โดย การ ทำให้ สนามไฟฟ้า หรือ สนามแม่เหล็ก มีการเปลี่ยนแปลง เมื่อสนามไฟฟ้า มีการเปลี่ยนแปลง จะเหนี่ยวนำ ให้เกิด สนามแม่เหล็ก หรือถ้า สนามแม่เหล็ก มี การเปลี่ยนแปลง ก็จะเหนี่ยวนำ ให้เกิด สนามไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็น คลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้า และ สนามแม่เหล็ก ที่มีการสั่น ในแนวตั้งฉากกัน และ อยู่บน ระนาบ ตั้งฉาก กับ ทิศ การเคลื่อนที่ ของ คลื่น

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็น คลื่น ที่ เคลื่อนที่ โดย ไม่ อาศัย ตัวกลาง จึงสามารถ เคลื่อนที่ใน สุญญากาศ ได้

สเปกตรัม (Spectrum) ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะประกอบด้วย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความถี่และ ความยาวคลื่น แตกต่างกัน ซึ่งครอบคลุม ตั้งแต่ คลื่นแสงที่ตามองเห็น อัลตราไวโอเลต อินฟราเรด คลื่นวิทยุ โทรทัศน์ ไมโครเวฟ รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา เป็นต้น

ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงมีประโยชน์มาก ในการสื่อสารและโทรคมนาคม และทางการแพทย์

สมบัติ ของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

1. ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่

2. อัตราเร็ว ของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทุกชนิด ในสุญญากาศ เท่ากับ 3x10⁸m/s ซึ่งเท่ากับ อัตราเร็วของแสง

3. เป็นคลื่นตามขวาง

4. ถ่ายเทพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง

5. ถูกปล่อยออกมาและถูกดูดกลืนได้โดยสสาร

6. ไม่มีประจุไฟฟ้า

7. คลื่นสามารถแทรกสอด สะท้อน หักเห และเลี้ยวเบนได้

---

ที่มา 1. สสวท. กระทรวงศึกษาธิการ, หนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์ 1 ว 422หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย

พุทธศักราช 2524 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2533)
2. วิไลวรรณ ภูละออ, ฟิสิกส์ของคลื่น, 2540
3. มานี จันทวิมล ,ผู้แปล, เซตฟอร์ด, สตีฟ., ผู้เขียน ,

ชุดแหล่งความรู้คู่กาย เล่มที่ 4 วิทยาศาสตร์, 2540

---

ความเป็นมาของ Superconductors

 

วันนั้น วันที่ 18 มีนาคม ค.ศ.1987 ณ.ห้อง ชัตตัน บอลรูม โรงแรมนิวยอร์ค ฮิลตัน ประเทศสหรัฐอเมริกา นักฟิสิกส์ นักข่าว และผู้สนใจงาน ด้านฟิสิกส์ จำนวนมากถึง 3,800 คน ได้ไปเข้าร่วมประชุม งานวันประชุม สมาคมนักฟิสิกส์ อเมริกัน ในสาขาคอนแดนส์ แมตเตอร์ ฟิสิกส์ เป็นเรื่องที่ตื่นเต้น ที่สุดในรอบหลายทศวรรษ ที่ผ่านมา นั่นคือ การรายงาน ผลการค้นพบ "ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ อุณหภูมิสูง" (High - temperature superconductor)
นับแต่นั้นมา ข่าวคราว เกี่ยวกับเรื่อง "ซูเปอร์คอนดัคเตอร์" หรือ ที่คนไทย เรียกกันว่า "ตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด" นั้นเป็นที่เกรียวกราว กันมากทั่วโลก และในขณะนี้ ก็กำลังมี การแข่งขัน กันอย่างมาก เพื่อช่วงชิง ตลาดผลิตภัณฑ์ ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ ไม่ว่าจะเป็น สหรัฐ, ญี่ปุ่น หรือ จีน
เนื่องจาก ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ กำลังจะเข้ามา มีบทบาท ในวงการไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ มากขึ้น เพราะเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ กลุ่มหนึ่ง ได้ประสบ ความสำเร็จ ในการทำให้ ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ ใช้งานได้ ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น ซึ่งนั่นหมายความว่า จะช่วยลด ต้นทุน ในการใช้งาน ซูเปอร์คอนดัคเตอร์นี้ และทำให้ แพร่หลายมากขึ้น รวมทั้ง คุ้มกับการ ทำเพื่อการค้า
ซูเปอร์คอนดัคเตอร์นั้น แต่ก่อน รู้จักกันในสภาพ ของสารตัวนำ จำพวกโลหะ ซึ่งจะปล่อย ให้กระแสไฟฟ้า ไหลผ่านโดย ไม่สูญเสียความร้อน และไม่ต้านทาน การไหลของ กระแสไฟฟ้าได้ ก็เฉพาะ เมื่อสารตัวนำ นั้นอยู่ใน อุณหภูมิ ที่ต่ำมากๆ ชนิดที่เรียกว่า ติดลบ 273 องศาเซลเซียส หรือลบ 460 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ ที่ เรียกกันว่า ศูนย์องศาสัมบูรณ์ หรือ ศูนย์องศาเคลวิน ซึ่งถือกันว่า เป็นอุณหภูมิ ที่ปราศจาก ความร้อนโดยสิ้นเชิง
เมื่อสารตัวนำ โลหะ อยู่ในสภาพ แช่แข็งที่ ศูนย์องศาสัมบูรณ์ นี้ มันจะสูญเสีย ความต้านทาน ทางไฟฟ้า ทั้งหมด และเกิดปรากฏการณ์ "ซูเปอร์คอนดัคติวิตี้" หรือ "การนำไฟฟ้ายิ่งยวด" ซึ่งในสภาพ การนำไฟฟ้า ดังกล่าวนี้จะ สามารถ นำไฟฟ้า โดยไม่มีการสูญเสีย พลังงาน และสามารถ ปลดปล่อย พลังงานไฟฟ้า มหาศาล ออกมาได้ ซึ่งนั่น หมายถึงว่า หากนำ ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ ไปทำสายไฟฟ้าแทน ลวดทองแดง ก็จะนำไฟฟ้า ได้ดีโดยไม่ต้อง มีหม้อแปลงไฟฟ้าช่วยเลย หรือถ้านำไป พันมอเตอร์ ก็จะได้มอเตอร์ ขนาดเล็กลง กว่าที่ใช้ในปัจจุบันนี้ อย่างมากทีเดียว หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ตัวนำชนิดนี้ สามารถ ปฏิวัติโลก อิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบัน ไปทั้งหมดได้เลย
นำมาจาก  http://elec.chandra.ac.th/courses/5513101/supercon/present/home.html

---

ภาพวงจรรวมตัวแรกของโลก  ของนายแจ๊ค  คิวบี้   สร้างขึ้นเมื่อวันที่  12  เดือนกันยายน 1958   

รูปไมโครโพรเซสเซอร์ขนาด  32  บิต   ที่ประกอบด้วยวงจรไฟฟ้ากว่า  200000  ชิ้น  บรรจุอยู่ภายในแผ่นชิพที่มีขนาดเท่ากับเหรียญเท่านั้น

วงจรรวม  (integrated  circuit)

    นายแจ๊ค  คิลบี้  นักวิทยาศาสตร์ของบริษัทเทกซัส อินสตูรเมนส์   ได้ประดิษฐ์วงจรรวมขึ้นมาปี ค.ศ.  1958   ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์    และเป็นหัวใจของอุปกรณ์ต่างๆมากมายอาทิเช่น  คอมพิวเตอร์   นาฬิกา   กล้อง   รถยนต์   เครื่องบิน   หุ่นยนต์   ยานอวกาศ   และอุปกรณ์สื่อสารแทบทุกประเภท   ภายในมี  ทรานซิสเตอร์   ไดโอด   ตัวต้านทาน   และตัวเก็บประจุ   บรรจุอยู่บนแผ่นซิลิคอน  ที่เรียกว่า แผ่นชิพ

    วงจรรวมช่วยลดขนาดของวงจรไฟฟ้า  และแก้ปัญหาการต่อสายระหว่างชิ้นส่วนทางอิเล็กทรอนิกส์  แต่ก่อนเราใช้หลอดสูญญากาศ   ซึ่งกินกระแสไฟฟ้ามาก  และมีขนาดใหญ่เทอะทะ  การต่อสายไฟต้องใช้ระยะยาว  ทำให้สูญเสียพลังงาน  ปกติประจุไฟฟ้าเดินทางได้  0.3  เมตรในระยะเวลา  0.000000001  วินาที  จากวงจรหนึ่งไปอีกวงจรหนึ่ง  ซึ่งเสียเวลามาก (เทียบกับปัจจุบัน)     เมื่อนำวงจรไฟฟ้าทั้งหมดอัดลงไปบนแผ่นชิพ  ปัญหาการกินกระแสไฟ    ขนาด  และการเดินทางของประจุไฟฟ้าก็หมดลง  จะเห็นได้ว่า ความเร็วของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน  เร็วหายห่วงจริงๆ

ใหม่- เก่า      นายเคอรี่  มุนซ์  ผู้อำนวยการฝ่ายเทคโนโลยีฮาร์ดไดร์ฟของไอบีเอ็ม  โชว์ฮาร์ดไดร์ฟ  RAMAC  ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปี  1956  ปัจจุบันเก็บไว้ที่พิพิธภัณฑ์ของไอบีเอ็มที่เมืองซานโจเซ่  แคลิฟอร์เนียร์   และชิ้นเล็กคือไมโครไดร์ฟ  รุ่นล่าสุดจุได้มากถึง 1  ล้าน kb    7  สิงหาคม  2545

หน่วยความจำแฟลช

       หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ทั้งแบบตั้งโต๊ะ  และแบบโน๊ตบุ๊ค  จะมีหน่วยความจำสำรองภายนอกหลากหลายรูปแบบ ตามจุดประสงค์การใช้งานแตกต่างกันไป  เชื่อว่าคุณคงเคยได้ยินหน่วยความจำแบบแฟลช  และสงสัยว่ามันคืออะไร  ทำไมมันยังสามารถจดจำข้อมูลได้ทั้งๆที่ถอดแหล่งจ่ายไฟออกแล้ว  ความสงสัยนี้นักฟิสิกส์สามารถตอบให้คุณเข้าใจได้อย่างแจ่มชัด โดยความรู้ที่ใช้อธิบายนั้นเป็นความรู้พื้นฐานทางไฟฟ้าเท่านั้น  ไม่ได้มีอะไรลึกซึ้งพิศดารเลยแม้แต่น้อย  อ่านข้อมูลเพิ่มเติม

          หน่วยความจำแฟลชใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าอาทิเช่น  กล้องดิจิตอล  หรือ เครื่องเล่นเกมของเด็กเป็นต้น    หน่วยความจำแฟลชมีหน้าที่เก็บข้อมูลทางดิจิตอล ที่มีเพียงเลข  0  กับ เลข 1 เท่านั้น  จึงมีหน้าที่หลัก เหมือนกับอุปกรณ์สำรองข้อมูล ฮาร์ดดิสก์    อย่างไรก็ตามหลักการพื้นฐานมีความแตกต่างกันมาก  โดยที่ ฮาร์ดดิสก์ ใช้ชิ้นส่วนทางกล เช่น มอเตอร์ ไปหมุนจานบันทึก  ส่วนหน่วยความจำแฟลช  ไม่มีชิ้นส่วนใดที่เคลื่อนไหวเลยแม้แต่น้อย  โดยใช้อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ล้วนๆ  ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานคงทนกว่าฮาร์ดดิสก์มาก  อ่านข้อมูลเพิ่มเติม

Lord Rutherford เกิดที่ New Zealand ในปี 1871 และได้รับ Ph.D. in Physics ในปี 1895 เมื่อเขาไปศึกษาที่ Cambrige University J.J. Thompson ชักชวนให้เขาทำงานวิจัยทางด้าน Radioactivity และในที่สุดเขาก็เป็นผู้ค้นพบ a และ b radiation ต่อมาเขาย้ายไปทำงานวิจัยที่ McGill University, Canada เพื่อพิสูจน์ว่า a และ b radiation มีอิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบ ซึ่งทำให้เขาได้รับ Nobel Prize ในปี 1908 เขามีลูกศิษย์ที่เก่งมากคือ Soddy ในปี 1907 เขาย้ายไปที่ Manchester University และเขาได้ทำการทดลองซึ่งทำให้เราได้รับแนวความคิดใหม่เกี่ยวกับอะตอม ในปี 1919 เขากลับ Cambridge และได้สืบทอดตำแหน่งของทอมสัน เขาเป็นผู้ที่ได้รับสืบทอดตำแหน่งของ Thompson เขาเป็นผู้ที่มีผลงานสำคัญทางฟิสิกส์และเคมี และยังเป็นที่ปรึกษาของผู้ได้รับรางวัลโนเบลในภายหลังกว่า 10 คน

นำมาจาก  http://pirun.ku.ac.th/~b4104056/project/atom/page/rutherford.html

  เครื่องขยายเสียงทุกประเภท  จะต่อเข้ากับสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ  ซึ่งกระแสไฟฟ้ามีการเคลื่อนที่สลับทิศทางอยู่ตลอดเวลา   แต่ก่อนที่จะป้อนเข้าลำโพง  สัญญาณที่อ่านได้จากเทปแม่เหล็ก แผ่นซีดี  หรือ เครื่อง MP3  จะต้องได้รับการขยายสัญญาณให้แรงขึ้นก่อน  จึงจะสามารถขับออกทางลำโพงได้

        ใบลำโพงทำด้วยกรวยกระดาษ  ติดอยู่กับคอยส์เสียง เมื่อคอยส์เสียงสั่นขึ้นและลงตามสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ  มันจะทำให้ใบลำโพงสั่นขึ้นลงด้วย  ใบลำโพงจะติดอยู่บนสไปเดอร์  ที่ทำหน้าที่เหมือนสปริง  คอยดึงใบลำโพงที่สั่นสะเทือนให้กลับเข้าสู่ตำแหน่งเดิมเสมอ  เมื่อไม่มีสัญญาณไฟฟ้าป้อนเข้าลำโพง

ถ้าไม่เห็นภาพการทำงานของลำโพงให้ดาวโลด  shockwave  ก่อน

         ถ้ามีสํญญาณไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้าไปในคอยส์เสียง   ทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะกลับทิศทางอยู่ตลอดเวลา (สังเกตที่เครื่องหมาย +  และ -  จะเห็นว่ากลับทิศทางตลอดเวลาด้วย)   และทำให้แผ่นลำโพงสั่นเคลื่อนที่ขึ้นและลง   อัดอากาศด้านหน้าเกิดคลื่นเสียงขึ้น  มีต่อ

2.

วิธีโบราณที่ใช้สำหรับวัดความเร็วของแสง  ดังรูป  อุปกรณ์ประกอบด้วย ล้อหมุนมีขอบเป็นช่อง  แหล่งกำเนิดแสง  และกระจก  ให้ลำแสงจากแหล่งกำเนิดส่องผ่านช่องของขอบล้อไปที่กระจก  และสะท้อนกลับมาโดยกะตำแหน่งการหมุนของล้อให้ลำแสงผ่านช่องถัดไปพอดี    กำหนดให้รัศมีของล้อเท่ากับ  5  cm  และแบ่งขอบล้อออกเป็น  500 ช่อง      ถ้ากระจกวางห่างจากล้อ  500 เมตร และแสงเราทราบก่อนแล้วว่ามีความเร็ว  3.0 x 10⁵  km/s   จงหา a)  ความเร็วเชิงมุมของล้อ   b)  ความเร็วเชิงเส้นของขอบล้อ

กฎของเกาส์      จากรูป จงหาฟลักซ์ไฟฟ้า ของพื้นที่ผิวปิด  ถ้า  q1 =  q4  = +3.1 nC   q2  =  q5  =  -5.9 nC  และ  q3  =  -3.1 nC

วิธีทำ

กฎของเกาส์

ภาพแผ่นประจุคู่ขนาน ภายในมีจุดประจุบวก  จงเรียงจากตำแหน่งที่มีสนามไฟฟ้ามากไปหาตำแหน่งที่มีสนามไฟฟ้าน้อย

ตอบ  3,4,2,1

กฎของเกาส์ 3

เครื่องวัดที่เห็นดังรูป ชื่อว่า  ไกเกอร์เคาเตอร์  ใช้สำหรับวัดการแผ่รังสีซึ่งเกิดจากการอิออไนเซชั่นของอะตอม  อุปกรณ์ทำจากเส้นลวดประจุบวก  ล้อมรอบด้วยทรงกระบอกประจุลบ  เมื่อมีรังสีมากระทบกับทรงกระบอก รังสี จะกระแทกให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากทรงกระบอก  กลายเป็นอิเล็กตรอนอิสระ (e)    เพราะมีสนามไฟฟ้าระหว่างทรงกระบอกกับเส้นประจุ  อิเล็กตรอนอิสระนี้จะถูกเร่งให้มีความเร็วเเพิ่มขึ้น    ชนเข้ากับอนุภาคอากาศ ที่อยู่ภายในทรงกระบอก  ทำให้อะตอมของอากาศเกิดการอิออไนเซชั่น   มีอิเล็กตรอนอิสระเกิดมากขึ้นก่อนจะมาถึงเส้นประจุ  ปรากฎการณ์นี้เรียกว่า การอะวาลานซ์  หรือการทลายตัวของหิมะ ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนตัวของหิมะเพียงเล็กน้อยในตอนเริ่มต้น จนเกิดการทลายตัวหรือการเคลื่อนตัวครั้งใหญ่ในครั้งต่อไป    เส้นประจุ จะดีเทคอิเล็กตรอน  เกิดเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าส่งไปที่เครื่องแปรสัญญาณ   สมมติว่า รัศมีของเส้นลวดคือ  25  ไมโครเมตร  รัศมีของทรงกระบอกคือ 1.4 เซนติเมตร และความยาวของทรงกระบอกเท่ากับ 16 เซนติเมตร  ถ้าสนามไฟฟ้าภายในทรงกระบอกคือ  2.9 x 10⁴ N/C จงคำนวณหาประจุบวกทั้งหมดบนเส้นลวดประจุ  

ตอบ   3.6  นาโนคูลอมบ์ 

จาวาแอ๊พเพล็ต แสดงการอัดและการคายประจุ   ลองทดลองดู 

ทฤษฎีแห่งสัมพัทธภาพ มีต้นกำเนิดมาจากพฤติกรรมแปลกๆ ของแสง กล่าวคือ ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์ต่างพยายามหาอัตราเร็วของแสง เมื่อหาได้แล้วก็หันมาพิจารณาถึงตัวกลางที่แสงเดินทางผ่าน บรรดานักวิทยาศาสตร์ต้องพบกับความฉงน และด้วยความฉงนดังกล่าวนี้ที่ทำให้เกิดความคิดอันเป็นพื้นฐานของทฤษฎีแห่งสัมพัทธภาพ  มีต่อ

8-1-45

แสงแรกในสยาม

รูปแสดงแสงซินโครตรอนจาก bending magnet ของวงแหวนกักเก็บอิเล็กตรอน

เที่ยงวันศุกร์ที่ 23 พฤศจิกายน 2544 ทีมนักฟิสิกส์และวิศวกรของศูนย์ปฏิบัติการวิจัยเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งชาติ ได้ประสบความสำเร็จในการเร่งอิเล็กตรอนขึ้นถึงพลังงาน 1 GeV (หนึ่งพันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ หรือเทียบเท่าความเร็วอิเล็กตรอน ประมาณ 0.999999 เท่าของความเร็วแสง) และเห็นแสงซินโครตรอนซึ่งถูกปลดปล่อยจากอิเล็กตรอนพลังงานสูง ขณะเลี้ยวโค้งในสนามแม่เหล็กของ bending magnet ใน booster synchrotron

จากนั้น ในวันที่ 17 ธันวาคม 2544 ทีมนักฟิสิกส์และวิศวกรดังกล่าว ได้ประสบความสำเร็จในการกักเก็บลำอิเล็กตรอนภายในวงแหวนกักเก็บอิเล็กตรอน (storage ring) ของเครื่องกำเนิดแสงสยาม และเห็นแสงซินโครตรอนจาก bending magnet ของวงแหวนกักเก็บอิเล็กตรอนเป็นครั้งแรก

จากนี้ กระบวนการต่อไปคือการกักเก็บลำอิเล็กตรอนเป็นระยะเวลาหนึ่ง เพื่อรอให้กระบวนการ photodesorption (คือปรากฏการณ์ที่แสงซินโครตรอนทำอันตรกิริยากับผนังท่อสุญญากาศ และเกิดการปลดปล่อยโมเลกุลที่ฝังตัวอยู่ออกมา ทำให้ความดันในท่อสุญญากาศเพิ่มขึ้น) เสร็จสิ้น จนความดันในท่อสุญญากาศของวงแหวนกักเก็บอิเล็กตรอนลดลงเหมือนเดิม และคงที่ที่ระดับ ultra high vacuum (ความดันประมาณ 10^-11 Torr)

หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการ photodesorption เครื่องกำเนิดแสงสยามจะเริ่มให้บริการแสงซินโครตรอนเพื่องานวิจัยแก่นักวิจัยทั่วประเทศ และเริ่มต้นศักราชของงานวิจัยระดับสูงด้วยแสงซินโครตรอนในประเทศไทย

ผู้สนใจรายละเอียดเพิ่มเติม สามารถเข้าดูได้ที่ http://www.nsrc.or.th
จากวิชาการดอทคอม
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
แหล่งข่าวจาก ดร. Supagorn Rugmai แห่ง National Synchrotron Research Center

ผู้ที่ค้นพบเอ็กซเรย์เป็นคนแรก คือ นักฟิสิกซ์ชาวเยอรมัน ชื่อ วิลเฮม คอนราด เรินท์เก้น (Wilhelm Conrad Roentgen) การพบนี้เกิดขึ้นในตอนเย็น ของวันที่ 8 พฤศจิกายน ค.ศ.1895 ภายในห้องทดลอง ณ มหาวิทยาลัยวู๊ซบรุค (Wurzburg) ประเทศเยอรมันเขาได้ถ่ายภาพรังสี มือของภรรยาเขาไว้ด้วย สีดำที่เห็นในภาพคือแหวนแต่งงานของเขา