การเลี้ยวเบนของคลื่น
เมื่อสิ่งกีดขวางการเคลื่อนที่ของคลื่นบางส่วน จะพบว่ามีคลื่นส่วนหนึ่งแผ่จากขอบของสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางดังรูป 1 การที่มีคลื่นปรากฏอยู่ทางด้านหลังของแผ่นกั้นคลื่นในบริเวณนอกทิศทางเดิมของคลื่นเช่นนี้ เรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น
เมื่อคลื่นผ่านสิ่งกีดขวาง ซึ่งมีช่องเปิดแคบๆ ที่เรียกว่า สลิต การเลี้ยวเบนจะเกิดมาก ถ้าสลิตมีความกว้างเท่ากับ หรือน้อยกว่าความยาวคลื่น จะแผ่ออกจากสลิตเสมือนเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นวงกลมดังรูป 2
| แหล่งข้อมูล : http://www.kpsw.ac.th/teacher/piyaporn/page3.htm |
ถ้าสิ่งกีดขวางมีสลิตสองช่องโดยแต่ละช่องของสลิตแคบมาก สลิตทั้งสองจะเป็นเสมือนแหล่งกำเนิดคลื่นวงกลม จึงเกิดการแทรกสอดของคลื่น ที่เกิดจากสลิตทั้งสองนับได้ว่าเป็นการแทรกสอดที่เกิดจาก การเลี้ยวเบนดังรูป 3
| แหล่งข้อมูล : http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/115/particle-wave.htm |
จากการที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านสลิตแคบ ๆ แล้วแผ่ออกเป็นคลื่นวงกลม จึงดูเสมือนว่าเป็นคลื่นที่ออกมาจากแหล่งกำเนิดคลื่นวงกลม ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้โดยใช้หลักการของฮอยเกนส์ ซึ่งกล่าวว่า “แต่ละจุดบนหน้าคลื่นสามารถถือได้ว่าเป็นแหล่งกำเนิดของคลื่นใหม่ที่ให้กำเนิดคลื่น ซึ่งเคลื่อนที่ออกไปทุกทิศทุกทาง ด้วยอัตราเร็วเท่ากับอัตราเร็วของคลื่นคลื่นเดิมนั้น”
หลักการของฮอยเกนส์ สรุปได้ว่า ทุกๆจุดบนหน้าคลื่น ถือได้ว่าเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นใหม่ซึ่งทำให้เกิดคลื่นวงกลมที่มีเฟสเดียวกัน เคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นเดิม ดังรูป 4 ก. แสดงหน้าคลื่นเส้นตรง และ รูป 4 ข. แสดงหน้าคลื่นวงกลม
รูป 4 แสดงการที่หน้าคลื่นซึ่งเกิดจากคลื่นวงกลมเล็กๆ ทำให้เกิดหน้าคลื่นใหม่ขนานกับหน้าคลื่นเดิม
จากการศึกษาเรื่องคลื่น จะเห็นว่าคลื่นมีสมบัติสำคัญ ได้แก่การสะท้อนของคลื่น การหักเหของคลื่น การแทรกสอดของคลื่น และการเลี้ยวเบนของคลื่น คลื่นอื่นๆ ที่นอกเหนือไปจากคลื่นผิวน้ำที่กล่าวในบทนี้จะมีสมบัติเช่นเดียวกัน




