การแทรกสอดของคลื่น
เมื่อคลื่นต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่นสองแหล่งที่มีความถี่เท่ากันและมีเฟสตรงกันเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการซ้อนทับระหว่างคลื่นต่อเนื่องทั้งสอง ปรากฏการณ์เช่นนี้เรียกว่า เกิดการแทรกสอดของคลื่น
ในกรณีที่การแทรกสอดนั้น สันคลื่นตรงกันและท้องคลื่นตรงกัน คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้นจะมีสันคลื่นสูงกว่าเดิม และมีท้องคลื่นลึกกว่าเดิม เรียกว่า เกิดการแทรกสอดแบบเสริม ( ปฏิบัพ )
ถ้าการแทรกสอดนั้น สันคลื่นไปตรงกับท้องคลื่นของอีกแหล่งกำเนิดหนึ่ง คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้นจะมีสันคลื่นต่ำกว่าเดิม และท้องคลื่นตื้นกว่าเดิม เรียกว่า เกิดการแทรกสอดแบบหักล้าง ( บัพ )
แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่เท่ากัน และเฟสตรงกัน หรือมีเฟสต่างกันเป็นค่าคงตัว เรียกแหล่งกำเนิดนี้ว่า แหล่งกำเนิดอาพันธ์
คลื่นน้ำที่เกิดการแทรกสอด แล้วผิวน้ำไม่กระเพื่อมหรือการกระจัดเป็นศูนย์ เรียกว่า บัพ ( Node , N ) และแนวเส้นที่ลากเชื่อมบัพที่อยู่ถัดกันไปเรียกว่า เส้นบัพ ส่วนตำแหน่งที่ผิวน้ำกระเพื่อมมากที่สุด หรือมีการกระจัดมากที่สุด เรียกว่า ปฏิบัพ ( Antinode , A ) และแนวเส้นที่ลากเชื่อมต่อปฏิบัพที่อยู่ถัดกันไปเรียกว่า เส้นปฏิบัพ ดังรูป
 |
| แหล่งข้อมูล : http://www.pm.ac.th/wave/interference.html |
ในกรณีที่ S1 และ S2 เป็นแหล่งกำเนิดอาพันธ์ ทุกจุดบนเส้นปฏิบัพ คลื่นจะแทรกสอดแบบเสริม และผลต่างระหว่าระยะทางจากแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองไปยังจุดใดๆบนเส้นปฏิบัพจะเท่ากับจำนวนเต็มของความยาวคลื่นเสมอ ดังรูป
S2P - S1P = nl
เมื่อ n = 0 , 1 , 2 , 3 , …
n คือ แนวเส้นปฏิบัพ
0 คือ แนวเส้นกลาง
ในกรณีที่ S1 และ S2 เป็นแหล่งกำเนิดอาพันธ์ ทุกจุดบนเส้นบัพ คลื่นจะแทรกสอดแบบหักล้าง และผลต่างระหว่าระยะทางจากแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองไปยังจุดใดๆบนเส้นบัพจะเท่ากับจำนวนเต็มคลื่นลบกับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นเสมอ ดังรูป
S2P - S1P = ( n - 1/2
เมื่อ n = 1 , 2 , 3 , …
n คือ แนวเส้นบัพ
ตัวอย่าง 1 คลื่นน้ำสองคลื่นเกิดจากแหล่งกำเนิดอาพันธ์มีเฟสตรงกัน คลื่นทั้งสองมีความยาวคลื่น 4.0 เซนติเมตร ถ้าระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดทั้งสองเท่ากับ 8.0 เซนติเมตร ระหว่างแหล่งกำเนิดทั้งสองจะเกิดจุดบัพกี่จุด
วิธีทำ จาก S2P - S1P =
S2P - S1P มีค่ามากที่สุด = 8.0 cm
8 = n = 2.5 cm
แต่ n ต้องเป็นจำนวนเต็มเท่านั้น นั่นคือ n = 2
จะเกิดจุดบัพทั้งหมด = 2 + 2 = 4 จุด ตอบ
ตัวอย่าง 2 แหล่งกำเนิดอาพันธ์ให้เฟสตรงกันอยู่ห่างกัน 10 cm เกิดแนวปฏิบัพได้ 3 แนว จงหาความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดทั้งสอง
วิธีทำ การเกิดแนวปฏิบัพได้ 3 แนว แสดงว่าเกิด n = 1
n = S1S2
l
l
l = S1S2
n
= 10
l = 10 cm
ระหว่างแหล่งกำเนิดทั้งสองจะเกิดปฏิบัพได้ 3 แนวเหมือนกัน ถ้าตรงแหล่งกำเนิด เกือบจะเกิด n = 2 และจะได้ l = 10 / 2 = 5 cm
เมื่อ l = 5 cm จะเกิดปฏิบัพได้ทั้งหมด 5 แนว ดังนั้น l ต้องมากกว่า 5 cm และน้ยกว่าหรือเท่ากับ 10 cm
แสดงว่า แหล่งกำเนิดทั้งสองมีความยาวคลื่น 5 cm < l £ 10 cm ตอบ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น