คลื่นกลและการหักเห (1)

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
คลื่นกลและการหักเห (1) by Mind Map: คลื่นกลและการหักเห (1)

1. คลื่นกล

1.1. คลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่  สิ่งที่คลื่นนำไปด้วยพร้อมกับการเคลื่นที่คือพลังงาน

2. ชนิดของคลื่น

2.1. คลื่นตามยาว เป็นคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น

2.1.1. คลื่นในสปริง คลื่นเสียง

2.2. คลื่นตามขวาง เป็นคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น

2.2.1. คลื่นในเส้นเชือก 

3. ส่วนประกอบของคลื่น

3.1. ความยาวคลื่น( λ ) ระยะระหว่างจุดเริ่ม-จุดสิ้นสุดของคลื่น 1 ลูก มีหน่วยเป็น เมตร (m)

3.2. ความถี่ของคลื่น( f ) จำนวนคลื่นที่ผ่านหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือเฮิรตซ์ (Hz)

3.3. อัตราเร็วคลื่น( v ) ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา มีหน่วยเป็นเมตร/วินาที (m/s)

3.4. แอมพลิจูด( A ) ขนาดของการกระจัดสูงสุด มีหน่วยเป็นเมตร (m)

3.5. คาบของคลื่น( T ) ช่วงเวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางครบ 1 รอบ มีหน่วยเป็นวินาที (s)

4. เฟสของคลื่น

4.1. เฟสตรงกัน จุดบนหน้าคลื่นอยู่ห่างกัน nλ

4.2. เฟสตรงข้ามกัน จุดบนหน้าคลื่นอยู่ห่างกัน nλ/2

5. คลื่นที่แบ่งตามการอาศัยตัวกลาง

5.1. คลื่นกล ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

5.2. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

6. คลื่นที่แบ่งตามความต่อเนื่องของแหล่งกำเนิด

6.1. คลื่นกล เกิดคลื่นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ

6.2. คลื่นต่อเนื่อง เกิดคลื่นอย่างต่อเนื่อง

7. สมบัติของคลื่น

7.1. การสะท้อน

7.1.1. รังสีตกกระทบ เส้นปกติ และรังสีสะท้อน อยู่ในระนาบเดียวกัน

7.1.2. มุมตกกระทบ (θi ) = มุมสะท้อน (θr )

7.2. การหักเห

7.2.1. การเคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในตัวกลางที่เปลี่ยนไปจากเดิม

7.3. การแทรกสอด

7.3.1. คลื่นต่อเนื่องจากแห่งกำเนิดคลื่นสองที่เดินทางมาพบกัน เกิดการซ้อนทับของคลื่น

7.4. การเลี้ยวเบน

7.4.1. คลื่นที่ผ่านสิ่งกีดขว้างจะแผ่จากขอบของสิ่งกีดขวางไปจนถึงด้านหลังสิ่งกีดขวาง

8. สมการคลื่น

8.1. y=การกระจัดจากระดับปกติ ณ เวลาใดๆ (m)

8.2. A=การกระจัดสูงสุด (m)

8.3. w=อัตราเร็วเชิงมุม (rad/s)

8.4. T=เวลา (s)

9. การหักเห

9.1. ความถี่ของคลื่นคงเดิม แต่อัตราเร็ว และความยาวคลื่นเปลี่ยนไป

10. กฏการหักเห

10.1. ทิศทางของคลื่นตกกระทบ เส้นแนวฉากและทิศทางของคลื่นหักเหอยู่ในระนาบเดียวกัน

10.2. อัตราส่วนของค่า sine ของมุมตกกระทบต่อค่า sine ของมุมหักเหสำหรับตัวกลางคู่หนึ่งๆ จะมีค่าคงที่เสมอ

11. กฎของ Snell's law

11.1. θ1 คือ มุมตกกระทบในตัวกลาง1

11.2. θ2 คือ มุมหักเหในตัวกลาง

11.3. v1 คือ อัตราเร็วของคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1

11.4. v2 คือ อัตราเร็วของคลื่นหักเหในตัวกลาง 2

11.5. λ1 คือ ความยาวคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1

11.6. λ2 คือ ความยาวคลื่นหักเหในตัวกลาง 2

11.7. g คือ ความเร่งโน้มถ่วงของโลก

11.8. d คือ ความลึกของน้ำ

12. การพิจารณามุมตกกระทบและมุมหักเห

12.1. ถ้าใช้รังสีตกกระทบและรังสีหักเหเป็นหลักดูมุมที่อยู่ระหว่างเส้นรังสีกับเส้นปกติ

12.2. ถ้าใช้หน้าคลื่นเป็นหลักดูมุมที่ยู่ระหว่างหน้าคลื่นกับเส้นขอบรอยต่อตัวกลาง

13. ลักษณะการหักเหของคลื่นผิวน้ำ

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

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

14. การสะท้อนกลับของคลื่น

14.1. อัตราเร็วต่ำ : ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีอัตราเร็วสูง

14.2. ความยาวคลื่นน้อย : ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีความยาวคลื่นมาก

14.3. คลื่นผิวน้ำ คลื่นจากน้ำตื้นผ่านรอยต่อไปยังน้ำลึกทำให้ มุมตกกระทบมีค่าน้อยกว่ามุมหักเห อาจเกิดมุมวิกฤตหรือเกิดการสะท้อนกลับหมดได้

15. การสะท้อนกลับหมด

15.1. การหักเหที่มุมตกกระทบโตกว่ามุมวิกฤต ทำให้เคลื่อนที่กลับตัวกลางเดิม

16. มุมวิกฤต

16.1. มุมตกกระทบใดๆ ที่ทำให้่มุมหักเหเป็น 90 องศา (เกิดได้กรณีที่น้ำ้เคลื่อนที่ี่จากน้ำตื้น -> น้ำลึก)