คลื่นน้ำหรือคลื่นผิวน้ำ เป็นสิ่งแรกๆ ที่ปรากฏขึ้นในความคิดคนทั่วไป เมื่อเราพูดถึงเรื่องคลื่นภาพด้านซ้ายนี้ แสดงให้เห็นคลื่นน้ำในทะเล สังเกตวัตถุที่ลอย อยู่ ณ ตำแหน่งหนึ่ง เมื่อเคลื่อนผ่านตำแหน่งนั้น จะสังเกตว่าวัตถุที่ลอยอยู่นั้น ไม่ได้เคลื่อนไปกับทิศทางของคลื่น แต่จะเคลื่อนที่วนอยู่กับที่ ซึ่งพิสูจน์ได้อย่างชัดเจนว่า คลื่นนำพลังงานไปด้วย แต่อนุภาคไม่ได้ไปด้วย
อีกสถานการณ์หนึ่งเมื่อมีการสะบัดปลายเชือก หรือสลิงกี้สปริง (ดูรูป : เป็นสปริง ที่ใช้ทำการทดลอง เรื่องคลื่น ในห้องทดลอง มีลักษณะเป็นสปริงอ่อน ขนาดใหญ่ประมาณ 2-3 นิ้ว)
การสะบัด(impulse) จะทำให้เกิดลูกคลื่น(pulse) ขึ้นบนเชือกหรือสปริง โดยจะเคลื่อนที่จากปลายหนึ่ง ไปสู่ปลายหนึ่ง การที่ลูกคลื่นเคลื่อนที่ไปบนเชือกหรือสปริง นั่นหมายความว่า พลังงานได้เคลื่อนที่ ไปบนตัวกลาง แต่เชือกทั้งเส้นเพียงขยับบางส่วนอยู่กับที่ ไม่ได้เคลื่อนที่ไปกับพลังงานด้วย
คลื่นบนเชือกหรือบนสปริงนี้ เรียกว่า "คลื่นกล" ซึ่งเป็นผลมาจากการไป มีการกระทบกระทั่งกันของตัวกลาง (อาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊สก็แล้วแต่) ทำให้เกิดการสั่นต่อเนื่องกันไป การสั่นที่ต่อเนื่องกันไปนี้ ก็ทำให้เกิดเป็นพาพลังงานไปด้วย
คลื่นตามขวาง คลื่นตามยาว
การที่ตัวกลางถูกรบกวน อนุภาคของตัวกลางจะสั่นและสั่นต่อเนื่องกันไป แต่การสั่นนั้นจะแตกต่างกันไป ซึ่งหากจะทดลองให้เห็นง่ายๆ ทำได้โดยการนำสลิงกี้สปริงมาสะบัดขวางกับเส้นสปริง หลังจากนั้นลูกคลื่นซึ่งโก่ง โค้งออกจากแนวของสปริงก็จะเคลื่อนไปตามลำของสปริง ซึ่งเป็นทิศทางของคลื่นที่วิ่งไป (หรืออีกนัยหนึ่ง พลังงานเคลื่อนที่ไป) แต่จะสังเกตว่าที่ตำแหน่งหนึ่ง ของสปริงไม่ไ้ด้เคลื่อนที่ไปด้วย แต่จะสั่นขวางอยู่กับที่ ซึ่งลักษณะเช่นนี้ เราเรียกว่า คลื่นตามขวาง เพราะว่าตัวกลางสั่นกลางต่อการเคลื่อนที่ของคลื่น
แต่ถ้าเราใช้มือ กระแทกไปตามความยาวของสปริง สปริงจะหด-ยืด เคลื่อนไปตามเส้นสปริง การเคลื่อนที่ของการหด-ขยายของสปริง ก็คือ การเคลื่อนที่ของพลังงานหรือคลื่นนั่นเอง แต่จะสังเกตได้ว่า ตัวสปริง ไม่ได้เคลื่อนที่ได้ด้วย แต่สปริงจะสั่นไปมาอยู่กับที่ โดยสั่นไปตามแนวของสปริงนั่นเอง คลื่นแบบนี้เรียกว่า "คลื่นตามยาว"
เสียงเป็นคลื่นตามยาว
การใช้สปริงทดลอง สามารถแสดงให้เห็นโดยง่าย ของการเคลื่อนที่ของอนุภาค ของคลื่นตามขวาง และคลื่นตามยาว แต่ในกรณีของอากาศ อนุภาคหรือโมเลกุลของอากาศ มองเห็นไม่ได้ แต่ภาพที่แสดงให้เห็นนี้ แสดงให้โมเดลที่แสดงการเคลื่อนที่ของอนุภาคของอากาศ เมื่อเสียงเคลื่อนที่ผ่าน
ึที่มา : http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html
เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัว ก็จะเห็นได้ว่า เสียงเป็นคลื่นตามยาว
ม.5/5
ตอบลบในหัวข้อนี้ น่าจะไม่มีอะไรยากมาก ผมอ่านแล้วก็เข้าใจดีครับ
ถ้าเราอ่านอย่างพิจารณาเราก็จะรู้ได้เองค่ะ เพราะว่าในเรื่องนี้มันไม่ได้มีการคำนวณ มันอาศัยเพียงความเข้าใจเท่านั้นค่ะ
ตอบลบเนื้อหาอ่านแล้วเข้าใจง่ายไมมีการคำนวณ
ตอบลบการเคลื่อนที่จะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับพลัง
ตอบลบในหัวข้อนี้อ่านแล้วก็เข้าใจค่ะ
ตอบลบคลื่นตามขวาง คลื่นตามยาว
ตอบลบการที่ตัวกลางถูกรบกวน อนุภาคของตัวกลางจะสั่นและสั่นต่อเนื่องกันไป แต่การสั่นนั้นจะแตกต่างกันไป ซึ่งหากจะทดลองให้เห็นง่ายๆ ทำได้โดยการนำสลิงกี้สปริงมาสะบัดขวางกับเส้นสปริง หลังจากนั้นลูกคลื่นซึ่งโก่ง โค้งออกจากแนวของสปริงก็จะเคลื่อนไปตามลำของสปริง ซึ่งเป็นทิศทางของคลื่นที่วิ่งไป (หรืออีกนัยหนึ่ง พลังงานเคลื่อนที่ไป) แต่จะสังเกตว่าที่ตำแหน่งหนึ่ง ของสปริงไม่ไ้ด้เคลื่อนที่ไปด้วย แต่จะสั่นขวางอยู่กับที่ ซึ่งลักษณะเช่นนี้ เราเรียกว่า คลื่นตามขวาง เพราะว่าตัวกลางสั่นกลางต่อการเคลื่อนที่ของคลื่น
แต่ถ้าเราใช้มือ กระแทกไปตามความยาวของสปริง สปริงจะหด-ยืด เคลื่อนไปตามเส้นสปริง การเคลื่อนที่ของการหด-ขยายของสปริง ก็คือ การเคลื่อนที่ของพลังงานหรือคลื่นนั่นเอง