คลื่นกลและการหักเห

1. การหักเห

1.1. เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่ง

2. กฎการหักเห

2.1. 1. ทิศทางของคลื่นตกกระทบ เส้นแนวฉากและทิศทางของคลื่นหักเหอยู่ในระนาบเดียวกัน 2. อัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบต่อค่า sine ของมุมหักเหสำหรับตัวกลางคู่หนึ่งๆ จะมีค่าคงที่เสมอ

3. กฎของ Snell's law

3.1. θ1 คือ มุมตกกระทบในตัวกลาง1

3.2. θ2 คือ มุมหักเหในตัวกลาง

3.3. v1 คือ อัตราเร็วของคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1

3.4. v2 คือ อัตราเร็วของคลื่นหักเหในตัวกลาง 2

3.5. λ1 คือ ความยาวคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1

3.6. λ2 คือ ความยาวคลื่นหักเหในตัวกลาง 2

3.7. g คือ ความเร่งโน้มถ่วงของโลก

3.8. d คือ ความลึกของน้ำ

4. การพิจารณามุมตกกระทบและมุมหักเห มี2แบบ คือ

4.1. 1.ถ้าใช้รังสีตกกระทบและรังสีหักเหเป็นหลัก ดูมุมที่อยู่ระหว่างเส้นรังสีกับเส้นปกติ

4.2. 2.ถ้าใช้หน้าคลื่นเป็นหลัก ดูมุมที่ยู่ระหว่างหน้าคลื่นกับเส้นขอบรอยต่อตัวกลาง

5. การสะท้อนกลับของคลื่น

5.1. 1.มีอัตราเร็วต่ำ ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีอัตราเร็วสูง

5.2. 2.มีความยาวคลื่นน้อย ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีความยาวคลื่นมาก

5.3. 3.ถ้าเป็นคลื่นผิวน้ำ คลื่นจากน้ำตื้นผ่านรอยต่อไปยังน้ำลึกทำให้ มุมตกกระทบมีค่าน้อยกว่ามุมหักเห กรณีนี้อาจทำให้เกิดมุมวิกฤต หรือเกิดการสะท้อนกลับหมดได้

6. ลักษณะการหักเหของคลื่นผิวน้ำ

6.1. 2.คลื่นเคลื่อนที่จากน้ำลึก(v มาก ,θมาก) สู่น้ำตื้น (v น้อย ,θน้อย) ทิศทางคลื่นหักเหจะเบนเข้าหาเส้นแนวฉาก

6.2. 1. คลื่นเคลื่อนที่จากน้ำตื้น(v น้อย ,θน้อย) สู่น้ำลึก (v มาก ,θมาก) ทิศทางคลื่นหักเหจะเบนออกจากเส้นแนวฉาก

7. มุมวิกฤต

7.1. มุมตกกระทบที่ทำให้มมหักเหเป็น90องศา

8. การสะท้อนกลับหมด

8.1. การหักเหที่มุมตกกระทบโตกว่ามุมวิกฤต ทำให้เคลื่อนที่กลับตัวกลางเดิม

9. คลื่นกล

9.1. คลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นเสียง คลื่นน้ำ คลื่นในเส้นเชือก

10. ประเภทของคลื่น

10.1. 1.คลื่นตามขวาง อนุภาคตัวกลางขนานกับทิศทางการคลื่นที่ของคลื่น

10.2. 2.คลื่นตามยาว อนุภาคตัวกลางตั้งฉากกับทิศทางของคลื่น

11. แบ่งตามการอาศัยตัวกลาง

11.1. คลื่นกล ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

11.2. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

12. แบ่งตามความต่อเนื่องของแหล่งกำเนิด

12.1. คลื่นกล เกิดคลื่นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ

12.2. คลื่นต่อเนื่อง เกิดคลื่นอย่างต่อเนื่อง

13. ส่วนประกอบของคลื่น

13.1. แอมพลิจูด(A) : การกระจัดหรือระยะจากระดับปกติไปถึงสันคลื่นหรือท้องคลื่น

13.2. ความยาวคลื่น(λ) : ระยะระหว่างจุดเริ่มต้นถึงจุดสิ้นสุดของคลื่น1ลูก

13.3. คาบ(T) : เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ครบ1รอบ (หน่วย:วินาที)

13.4. ความถี่(f): จำนวนรอบใน1วินาที(หน่วย:รอบ/วินาที)

13.5. อัตราเร็ว(v) หน่วย m/s

14. เฟสของคลื่น

14.1. เฟสตรงกัน จุดบนหน้าคลื่นอยู่ห่างกัน nλ

14.2. เฟสตรงข้ามกัน จุดบนหน้าคลื่นอยู่ห่างกัน nλ/2

15. สมการคลื่น

15.1. y=การกระจัดจากระดับปกติ ณ เวลาใดๆ (m)

15.2. w=อัตราเร็วเชิงมุม (rad/s)

15.3. A=การกระจัดสูงสุด (m)

15.4. T=เวลา (s)

16. การสะท้อน

16.1. มุมตกกระทบ = มุมสะท้อน

16.1.1. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน เส้นปกติ ต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน

16.2. จุดสะท้อนคงที่

16.2.1. คลื่นที่สะท้อนจะมีเฟสเปลี่ยนไป 180 องศา

16.3. จุดสะท้อนไม่คงที่

16.3.1. คลื่นที่สะท้อนจะมีเฟสเดิม