เสียง

"คลื่นเสียงเป็นคลื่นตามยาว (longitudinal wave) เราสามารถใช้ออสซิลโลสโคป เพื่อดูรูปร่างของคลื่นเสียงได้ หูของมนุษย์เรา มีความสามารถในการตรวจจับคลื่นเสียง ในย่านความที่ที่กว้างมาก"

การแสดงรูปร่างของคลื่นเสียงโดยใช้ออสซิลโลสโคป
ไมโครโฟน คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานจากคลื่นเสียงให้เป็นเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ ภายในไมโครโฟน จะมีแผ่นกระดาษบางๆ ที่เรียกว่า ไดอะแฟรม (diaphram) เมื่อคลื่นเสียง (คลื่นความดันของอากาศ) เคลื่อนที่มาถึง จะทำให้แผ่นไดอะแฟรม สั่นตามจังหวะของการอัดขยายของอากาศบริเวณด้านหน้าไมโครโฟน แผ่นไดอะแฟรม จะถูกยึดติดกับกระบอกของขดลวดที่วางอยู่ในแท่งแม่เหล็กอีกทีหนึ่ง การสั่นของแผ่นไดอะแฟรม ก็หมายถึงการสั่นของขดลวดในสนามแม่เหล็ก ซึ่งก็จะมีผลทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับขึ้น (รายละเอียดจะได้ศึกษาในระดับชั้นที่สูงขึ้น) ไฟฟ้ากระแสสลับที่กระเพื่อมขึ้นลง ก็คือจังหวะการดูด-อัดของอากาศ หรือความถี่ของคลื่นเสียงนั่นเอง ส่วนความดังของเสียง ที่เข้ามาไมโครโฟนเมื่อแสดงออกในรูปของไฟฟ้า กจะอยู่ในรูปของศักดาไฟฟ้า (voltage)

สรุปง่ายๆ ก็คือ ไมโครโฟนจะแปลงพลังงานคลื่นเสียง ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

และเมื่อส่งกระแสไฟฟ้านี้เข้าไปยังออสซิลโลสโคป เราก็จะเห็นรูปร่าง ของการเปลี่ยนแปลงของศักดาไฟฟ้า โดยที่บนหน้าจอของออสซิลโลสโคป จะแสดงแกน 2แกน ที่ตั้งฉากกัน แกนตั้งจะแสดงแอมพลิจูด ส่วนแกนนอนของออสซิลโลสโคปจะแสดงเวลา

จริงๆ แล้ว คลื่นเสียงเป็นคลื่นตามยาว แต่เมื่อถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าแล้ว ทำให้ดูเหมือน เป็นคลื่นตามขวาง แต่การแสดงเช่นนี้ก็เทียบเคียงไปยังคลื่นตามยาวได้

ระยะระหว่างสันคลื่นที่ติดกัน จะแสดงคาบเวลา (period) ซึ่งหมายถึงการสั่นของแผ่นไดอะแฟรมครบ 1 รอบ นั่นก็หมายความว่าหากสันคลื่นของกระแสไฟฟ้าอยู่ชิดกัน ก็หมายถึงคาบเวลามีค่าน้อย หรือความถี่มีค่ามากนั่นเอง (เพราะว่า คาบเวลา = ส่วนกลับของความถี่) ความถี่ ก็คือ จำนวนรอบของการสั่น ของแผ่นไดอะแฟรมต่อวินาที(s^-1) ซึ่งก็หมายถึงความถี่ของคลื่นเสียงนั่นเอง ส่วนความสูงของยอดคลื่นเราเรียกว่า "แอมพลิจูด" ซึ่งจะเป็นการแสดงความดังของแสง ถ้าเสียงดังมากแอมพลิจูดที่ปรากฏบนจอออสซิลโลสโคป ก็จะสูงมาก