หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

 
 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ฟิสิกส์ 2000

เส้นแรงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตอนนี้เรามาอธิบายลักษณะของเส้นแรงว่าไปเกี่ยวข้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างไร


ท่านดอกเตอร์กำลังหมายความว่า   คลื่นที่เกิดจากการแกว่งของประจุไฟฟ้า ยังมีอะไรที่ต้องอธิบายต่อใช่ไหมครับ

แน่นอนครับ ลองดูการสั่นแกว่งของประจุไฟฟ้าในรูปภาพทางขวา  ยิ่งไกลออกจากประจุมากเท่าไร  รูปร่างของคลื่นก็จะเปลี่ยนไปมากเท่านั้น


ยิ่งดูยิ่งงงใหญ่ครับท่านดอกเตอร์  ทำไมขนาดของคลื่นจึงดูใหญ่ขึ้น  เมื่อไกลออกจากประจุที่กำลังสั่นแกว่งครับ

 

ไม่ได้ใหญ่ขึ้นหรอกครับ  เส้นแรงที่เห็นบอกขนาดและทิศทางของแรงที่กระทำบนประจุทดสอบ จากรูป เป็นเส้นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างประจุทั้งสอง


ในรูปภาพ   ผมจะหาขนาดและทิศทางของแรงได้อย่างไรครับ

ง่ายมากครับ ทิศทางของแรงบนประจุทดสอบ มีทิศทางในแนวสัมผัสกับเส้นแรงที่จุดนั้น   


ต่อไปผมจะหาขนาดของแรงได้อย่างไรละครับ

 


ลองกลับไปดูการทดลอง การโคจรของอิเล็กตรอนรอบโปรตอน อีกครั้งครับ  เมื่อกดปุ่ม Show force  คุณจะได้เห็นว่าขนาดของแรงแปรไปตามวงโคจร  ยิ่งเข้าใกล้โปรตอนมากขนาดของแรงก็ยิ่งมาก   ออกไปไกลขนาดของแรงก็น้อยลง  เราสามารถใช้หลักการนี้มาอธิบายขนาดของแรงที่เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  โดยใช้ลูกศรเวกเตอร์   ลูกศรยาวแสดงว่าแรงมีขนาดมาก  ขณะที่ลูกศรสั้นแสดงว่าแรงน้อย


ลูกศรของแรงที่เกิดขึ้นบนคลื่นเป็นรูปอย่างไรครับ

ให้คุณลากเส้นสัมผัสออกจากตำแหน่งดังรูป   โดยให้อยู่ในแนวสัมผัส  ลูกศรนี้แสดงขนาดและทิศทางของแรงบนประจุทดสอบ ยิ่งอยู่ไกลจากประจุลบขนาดของแรงยิ่งมีขนาดน้อยลง  ถ้าอยู่ใกล้ลูกศรยาว แสดงว่าแรงมีขนาดมาก


ดังนั้นแรงที่เกิดขึ้นบนประจุทดสอบจะลดลงเรื่อยๆ เมื่ออยู่ไกลจากประจุไฟฟ้าที่กำลังแกว่ง

 


ถูกต้องแล้วครับ   คุณสมชาย   เราใช้ลูกศรแทนขนาดและทิศทางของแรง  ลองดูรูปข้างล่าง  แรงมีทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น


ผมเคยเห็นรูปนี้มาก่อน  แต่ว่ามีเส้นโค้งอยู่บนหัวลูกศรด้วยครับ  แบบรูปข้างล่างนี้


เส้นโค้งนี้คือเส้นแรงใช่ไหมครับ ?

 


ไม่ใช่ครับ  คุณสมชายนี่ชักจะมั่วใหญ่แล้ว  เส้นที่เชื่อมลูกศรนี้เป็นเพียงเส้นโค้งธรรมดา   เพราะเมื่อเราเอาลูกศรออกไป   เราจะได้รูปคลื่นที่ดูไม่ซับซ้อน


ผมเข้าใจ คลื่นแม่เหล็กดีขึ้นแล้วครับ

 


เพราะว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีพื้นฐานเหมือนกับคลื่นในเส้นเชือก  ที่เรานำปลายไปผูกไว้กับกำแพง  และสั่นที่ปลายอีกข้างหนึ่ง

ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงมีลักษณะเหมือนกับรูปขวานี้

ส่วนรูปนี้มีขนาดของแรงมากกว่าเพราะสูงกว่า



  รูปบนทั้งสองมีความยาวคลื่นเท่ากัน  แต่คลื่นรูปล่างสูงกว่า  ถ้าไปอธิบายคลื่นแสง หมายความว่า มีความสว่างมากกว่านั่นเอง

 

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>

สารบัญ

 

1. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

2. คลื่นน้ำ

3. คลื่นบนแสตนเชียร์

4. แรงทางไฟฟ้า

5. สนามของแรง

6. แกว่งประจุ

7. เส้นแรง

8. วงลูบของเส้นแรง

9. วัดความเร็วของแสง

10. ความเร็วของแสง

11. แบบจำลองของอะตอม

 

 

 

 

ข้อสอบเอนทรานซ์

 

พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง

•

วีดีโอการเรียนการสอน

• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน