กล้องดิจิตอลกับการเรียนรู้ฟิสิกส์

เดี๋ยวนี้ราคากล้องดิจิตอลขนาด 7 ล้านพิกเซล ราคา 3,000 บาทต้นๆ ก็มีขายแล้ว อะไรจะขนาดนั้น ถูกกว่ากล้องฟิล์มในอดีตซะอีก ไม่เหมือนออกมาตอนแรกๆ จำได้ว่า มีชาวต่างประเทศท่านหนึ่งมาเที่ยวประเทศไทย แล้วเกิดใจบุญบริจาคกล้องดิจิตอลให้โรงเรียนตัวหนึ่ง 4 ล้านพิกเซล เลยลองเช็คราคาดูพบว่า ราคาประมาณ 4 หมื่นบาท (แพงมาก) ประมาณปี 2545 (ถ้าจำไม่ผิด) แต่แกไม่ได้ให้ Compact Flash Card ไว้ ก็เลยต้องหาซื้อเองตอนนั้น 256 MB ราคาประมาณพันกว่าบาท

กล้องดิจิตอล เป็นอุปกรณ์ที่เข้าถึงผู้ใช้อย่างรวดเร็ว เพราะปกติคนเรามักชอบเดินทางท่องเที่ยวอยู่แล้ว และที่ขาดไม่ได้คือการบันทึกภาพความสนุกสนานประทับใจของการเดินทางนั้นด้วย แพงนิดนึง คนก็เจียดเงินซื้อมาเล่นกัน ไปเที่ยวที่ไหน จึงเป็นคนถือกล้องดิจิตอล (คอมแพค) กันเป็นจำนวนมาก จนเรียกได้ว่าเป็นเรื่องปกติอย่างมากแล้ว  ไม่เว้นแม้นักเรียนที่มีกล้องดิจิตอลใช้ในการทำรายงาน  วันก่อนไปเที่ยวภูพระบาท อำเภอบ้านผือ เห็นนักเรียนโรงเรียนมัธยมศึกษาแห่งหนึ่ง สอบถามดูบอกว่าอยู่ชั้น ม. 5 ไปหาข้อมูลทำรายงานกัน อุปกรณ์ที่นักเรียนถือไปด้วยก็คือ กล้องดิจิตอล บันทึกภาพไปเรื่อยเปื่อย ทั้งภาพคน ภาพสถานที่ กล้องที่ใช้มี 2 ตัว นี่ไม่รวมกล้องที่ติดอยู่กับโทรศัพท์มือถืออีก บันทึกภาพกันสนุกไปเลย (ไม่รู้ว่าได้บันทึกข้อมูลอื่นๆ นอกจากภาพด้วยหรือเปล่า)

ในกล้องดิจิตอลทุกวันนี้ จะมีโหมดการถ่ายวิดีโอด้วย บางคนเรียกว่า ถ่ายคลิป ซึ่งบันทึกเป็นภาพเคลื่อนไหวด้วยคุณภาพภาพที่ค่อนข้างดีทีเดียวในสภาพแสงแดด หน่วยความจำที่เป็นแผ่น ก็มีความจุสูงมาก สามารถถ่ายวิดีโอได้นานหลายนาที ด้วยโหมดคุณภาพสูงสุด ทำให้กล้องดิจิตอล เป็นได้ทั้งกล้องถ่ายภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหว เรียกได้ว่า เอนกประสงค์มากเลยทีเดียว

เขียนมาตั้งนานยังไม่เข้าเรื่องเลย หัวเรื่องบอกว่า "กล้องดิจิตอลกับการเรียนรู้ฟิสิกส์" จุดประสงค์ก็คือ ต้องการชี้ให้เห็นว่า เทคโนโลยีที่เป็นของเล่นของคนยุคใหม่นี้ เราสามารถนำมาใช้ในการเรียนรู้ฟิสิกส์ได้เป็นอย่างดี ซึ่งจะได้เล่าให้ฟังเป็นตอนๆ ไป ตอนเดียวนี้คงไม่จบแน่ แต่อยากจะเกริ่นไว้ก่อนว่า คุณสมบัติที่ของกล้องที่จะนำมากล่าวถึงในช่วงแรกนี้ ก็คือ การถ่ายภาพเคลื่อนไหว หรือภาพวิดีโอของกล้องดิจิตอลนั่นเอง ทั้งนี้ก็เพราะว่าวิดีโอ เป็นการนำเสนอภาพนิ่งจำนวน 10-30 ภาพต่อวินาที สายตาเราจึงมองเห็นความต่อเนื่องของภาพ หากเราสามารถแยกภาพเคลื่อนไหวเหล่านี้ออกมาเป็นภาพนิ่ง เราก็จะได้ลำดับภาพที่รู้ช่วงเวลาของแต่ละภาพ นั่นก็หมายความว่าเรามีนาฬิกาติดกับชุดของภาพถ่ายนั่นด้วย เมื่อนำไปเทียบเคียงกับปริมาณอื่นๆ เราก็จะสามารถวิเคราะห์ปริมาณทางฟิสิกส์ออกมาได้ เราจึงสามารถหาความเร็ว ความเร่ง และปริมาณอื่นๆ ได้อีกเป็นจำนวนมาก การเรียนการสอนฟิสิกส์โดยเฉพาะกลศาสตร์เบื้องต้น ก็จะเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่พื้นฐานเหล่านี้นี่เอง ซึ่งจะได้พูดถึงในตอนต่อไป เกี่ยวกับการใช้กล้องดิจิตอลในการหาความเร็ว ความเร่งของวัตถุ

ของเล่นใหม่ Puppy Linux

ในโรงเรียนมัธยมศึกษาขนาดใหญ่ หลายๆ แห่งที่มีเงินเยอะๆ ทั้งเงินบนโต๊ะ ใต้โต๊ะ สามารถนำมาซื้อคอมพิวเตอร์ใหม่ๆ ให้นักเรียนใช้ได้ทุกปี เคยเห็นโรงเรียนเหล่านี้โละคอมพิวเตอร์เก่าที่ใช้งานได้ดี ให้พ่อค้าภายนอกมาซื้อต่อไปราคาถูกๆ แล้วก็เสียดาย เหตุผลของโรงเรียนเหล่านี้ ก็คงต้องการอัพเกรดคอมพิวเตอร์ของตนเองเพื่อให้สามารถใช้ feature ของซอฟท์แวร์ใหม่ๆ ได้ เช่น Vista , Windows 7 อะไรพวกนี้แหละ เมื่อเทียบกับโรงเรียนเล็กๆ ที่ไม่มีงบประมาณมากพอที่จะอัพเกรด คอมพิวเตอร์ของตนเองให้ใช้ซอฟท์แวร์ใหม่ๆ ได้ ก็รู้สึกสงสาร โดยเฉพาะเด็กๆ ที่ไม่มีโอกาสมาเรียนโรงเรียนใหญ่ที่อยู่เฉพาะในอำเภอเมือง หรืออำเภอใหญ่ๆ ได้

วันก่อนไม่รู้ Google อีท่าไหนเข้าไปเจอ Linux distribution หนึ่ง ชื่อน่ารักๆ ว่า Puppy Linux หรือ เจ้าหมาน้อย ลองไปดาวน์โหลดมาเล่น อ๊ะ เข้าท่า น่ารักดี จะใช้อินเทอร์เนต ดูหนัง ฟังเพลง โดยใช้กับ Athlon 2 GHz Ram 512 MB เครื่องเดิมที่ใช้ XP Pro. อยู่นั่นเอง แต่ที่ลองใช้เจ้าหมาน้อยได้ ก็เพราะว่าไม่ต้องติดตั้งเลย ใช้แ่ผ่น Live CD มาลองเล่น ปรากฏว่าเร็วมาก ไม่น่าเชื่อเลย ไม่ว่าจะฟังเพลงจาก Youtube เล่นเกมส์ออนไลน์ โดยที่สิ่งที่เราเล่นนั้นไม่ได้ไปรบกวนไฟล์ที่อยู่ในฮาร์ดดิสก์เลย แถมยังเรียกไฟล์จากฮาร์ดดิสก์มาใช้ได้อีกด้วย แจ๋วจริงๆ

ลองค้นหารายละเอียดเพิ่มเติม ปรากฏว่า เจ้าหมาน้อยนี้กินกำลังเครื่องน้อยมาก ในกระทู้บางแห่งบอกว่า ใช้ซีพียู Celeron 266 MHz Ram 256 MB เท่านั้น ก็สามารถเล่นได้ อ๊ะ จริงหรือเปล่า พอดีที่โรงรถ ทิ้งเมนบอร์ด TX-Pro2 ไว้แผ่นหนึ่ง แล้วเหลือ SD-Ram เก่า 64 MB 2 แผ่น ลองเอามาเซตดูดีกว่า พอดีเป็นวันหยุดยาว เลยเล่นซะสนุกไปเลย

สเปกเครื่องที่เก็บเล็กผสมน้อยจากโรงรถ
CPU : Cyrix 300 MHz
Mainboard : TX-pro II
Ram : 128 MB (64MBx2)
Harddisk : NO (ไม่มี)
Floppy : No
CD-ROM : 52X (แกะออกจากเครื่องที่ใช้ประจำ)
จอ CRT 17 " (พอดีเพิ่งซื้อ 17" LCD มาแทนตัวเดิม)
Power Supply : AT200 W
ใช้เวลาประกอบ 1 วันเต็มๆ เพราะต้องไปซื้อ หัวต่อคีย์บอร์ดที่แปลงจาก หัวโตๆ มาต่อกับคีย์บอร์ดแบบ PS/2 แล้วก็ต้องเป่าฝุ่นกับสนิมออกจากกล่องเก่าๆ อีก ...

.... ใจเต้นตุ้มๆ ต่อมๆ กลัวเจ้าหมาน้อยจะดื้อไม่ยอมวิ่งให้ เวอร์ชั่นเจ้าหมาน้อยที่ใช้คือ 4.2.1 ใหม่ล่าสุดเลย ใส่แผ่นแล้วเปิดเครื่อง เซตตั้งค่า CMOS ให้บูตจาก CD-Rom , แชร์แรมให้จอภาพ 4 MB แปลว่าเหลือแรมให้เจ้าหมาน้อยได้ใช้ 124 MB ใส่แผ่น Live CD เข้าไป แล้วเริ่มบูตเครื่องใหม่

ปรากฏว่า เจ้าหมาน้อยสามารถบูตเครื่องเก่า ที่คุณแม่บ้านผม เกือบเอาไปโยนทิ้งขยะไปหลายๆ ครั้งแล้วได้อย่างน่าทึ่ง ถึงแม้จะใช้เวลานานประมาณ 5 นาที ในการบูตก็ตาม สนุกล่ะทีนี้ ผมลองต่ออินเทอร์เนต ปรากฏว่า เจ้า Seamonkey ใช้เวลาเกือบนาทีในการเริ่ิมต้นการทำงาน แต่ก็ทำงานให้อย่างดีทีเดียว ลองเช็คเมล์ พิมพ์ข้อความ (พิมพ์ได้แต่ภาษาอังกฤษ) ทำได้ดีทีเดียว ดูเหมือนจะเร็วใกล้ๆเคียงเครื่อง Athlon ที่ติดตั้ง XP ด้วยซ้ำ (แต่บางครั้งก็มีสะดุดบ้าง) ใช้ Google ค้นหาบทความอ่านได้อย่างไม่มีปัญหา ... เอาล่ะ ทีนี้ลองเข้าไปดูวีดิโอที่ Youtube ดู เปิดมิวสิควีดิโอดู เป็นเพลงฝรั่ง ... เป็นเพลงของ Micheal Bolton จำไม่ได้ว่าเพลงอะไร ....
OK เห็นปัญหาแล้วครับ .... Flash Player Plug-in ทำงานได้ดี แต่ช้าครับ ทั้งภาพและเสียงของเพลงจึงสะดุด ๆ ๆ
...
แต่ก็พอใจครับ เดี๋ยวจะลองไปหาแรมมาเพิ่มดูน่าจะดีขึ้น นี่ยังไม่ลองเล่นเกมส์ออนไลน์ แต่ได้ข้อคิดดีๆ ตรงที่ คอมพิวเตอร์เก่าๆ สเปคนี้ หลายๆ แห่งเขาโยนทิ้งไปเยอะแล้ว ถ้าเราสามารถรวบรวมคอมพิวเตอร์เหล่านี้ มาอัพเกรด และลงเจ้าหมาน้อยลงไป (โดยไม่ต้องมีฮาร์ดดิสก์เลย) ให้นักเรียนได้ฝึกพิมพ์ดีด (ภาษาไทย น่าเซตเพิ่มได้) ได้ท่องอินเทอร์เนต ได้ฟังเพลง (แบบไม่ต้องมีภาพก็ได้) ก็น่าจะดีไม่น้อย การเรียนรู้ของเด็กบ้านนอก ก็น่าจะดีขึ้นไปด้วย

แจ๋ว อย่างน้อยวันหยุดยาวนี้ ก็ได้เรื่องราวได้เก็บไปคิด ไปทำต่อได้อีกเยอะแล้วนะเนี่ย :-)

เครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงจากคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์สามารถนำมาใช้ประยุกต์ในการเรียนการสอนฟิสิกส์ได้อย่างมากมาย เรื่องที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งก็คือ Audio Generator หรือเครื่องกำเนิดคลื่นในย่านความถี่เสียง
ทุกคนที่เรียนฟิสิกส์ ในระดับมหาวิทยาลัย หรือในระดับมัธยมปลายบางแห่ง อาจเคยเห็นเครื่องที่ว่านี้ ซึ่งมีลักษณะดังรูป
บางคนอาจเคยใช้ต่างรุ่น ต่างยี่ห้อ แต่หน้าก็จะคล้ายๆ กัน แต่อย่างไรก็ตามทุกคนคงยอมรับกันว่า มันทำให้เราเข้าใจถึง ความถี่ที่แตกต่างกัน มันทำให้เกิดเสียงที่แตกต่างกันออกไป และถ้ามีออสซิลโลสโคปมาจับสัญญาณ ก็ยิ่งทำให้ความเ้ข้าใจเรื่อง คลื่น ของเราแจ่มชัดขึ้น
ปัญหาคือ เครื่องที่ว่านี้ โรงเรียนส่วนใหญ่ไม่มี เพราะถึงแม้ไม่แพงมาก แต่งบประมาณก็ยังจำเป็นสำหรับส่วนอื่นๆ มากกว่า

ลองเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาสร้างเครื่องนี้กันดู น่าจะดี
วิธีการก็ง่ายมาก เพราะคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้ มีซาวน์การ์ดแบบผนวกติดเข้าไปในเมนบอร์ดกันทั้งนั้น ก็ใช้ประโยชน์จากซาวน์การ์ดนี่แหละ กับซอฟท์แวร์มาช่วย ลองเอาซอฟท์แวร์ตัวนี้ไปเล่นดู แล้วจะพบว่า ในการเรียนรู้เบื้องต้น นั้นไม่จำเป็นต้องใ้ช้ Audio Genertor ตัวจริงเลย (แต่ในระดับห้องปฏิบัติการ ก็ปฏิเสธมันไม่ได้นะครับ)
NCH Tone/Waveform Generator โหลดฟรี ครับ โอกาสต่อๆ ไปจะมาสาธิตให้ดูวิธีเล่น วันนี้ ใครสนใจลองไปโหลดมาเล่นดูก่อน

บทนำคลื่น

ที่มาภาพ : http://www.math.uio.no/~karstent/waves/index_en.html
บนโลกของเราล้วนเต็มไปด้วยคลื่น คลื่นน้ำคือ คลื่นสามัญอย่างหนึ่งที่เรารับรู้กัน ไม่ว่ามันจะเกิดจากเรือเดินสมุทรเคลื่อนผ่านมหาสมุทรกว้างใหญ่ หรือหยดน้ำฝนเล็กๆ ที่โปรยปรายลงบนผิวน้ำในสระ ถ้าแผ่นเปลือกโลกเกิดขยับตัว มันก็จะทำให้เกิดคลื่นการทำลายล้างเคลื่อนผ่านไปตามผิวแข็งของเปลือกโลก นี่ก็เป็นรูปแบบหนึ่งของคลื่น หรืออาจจะเป็นนักดนตรี กำลังดีดหรือสีซอ เป็นคลื่นเสียงเคลื่อนมาถึงหูเราได้ การก่อตัวหรือรวมตัวกันของคลื่นก็มีให้เห็นจากกรณีของเครื่องบินเจ็ต ที่บินด้วยอัตราเร็วเหนือเสียงแล้วเกิดเป็นกำแพงพลังงานเคลื่อนที่ผ่านอย่างน่ากลัว (แต่บางคนก็ชอบ)

คลื่นที่กล่าวไปแล้วข้างต้น ทั้งหมดเรียกรวมๆ ได้ว่า คลื่นกล (mechanical wave) ที่เรียกอย่างนี้ก็เพราะว่า มีัทำให้อนุภาคที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน สั่นกลับไปกลับมา อันที่จริงการสั่นไม่ได้มีเฉพาะกรณีของอนุภาคเท่านั้น การสั่นของสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าก็เกิดขึ้นได้ด้วย (จะได้เรียนตอน ม.6) ซึ่งมันก็ถูกเรียกว่า คลื่น ได้เหมือนกัน (แต่มีธรรมชาิติที่แตกต่างออกไป)

ในวิชา กลศาสตร์ ในระดับที่สูงขึ้นไป นักเรียนจะได้เรียนถึง การเคลื่อนที่แบบสั่น (vibration) โดยจะศึกษาในรายละเอียดถึงอนุภาคแต่ละตัว โดยจะสามารถอธิบายได้ด้วยสมการคณิตศาสตร์อย่างไร ซึ่งในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย จะไม่ได้กล่างถึงในรายละเอียดมากนัก (ยกเว้นบางโรงเรียนที่อาจมีเนื้อหาเข้มข้น)

ดังนั้นการเรียนเรื่อง คลื่น ในบทแรกนี้ จะเน้นที่การเคลื่อนที่ผ่านของพลังงานในตัวกลางที่ต่อเนื่อง หรือ คลื่นกล โดยมองผ่านปรากฏการณ์รวมๆ ของมัน เหมือนเรามองสิ่งที่เกิดขึ้นในระยะห่าง ไม่ได้สนใจว่ารายละเอียดว่าเกิดอะไรขึ้นกับอนุภาคเล็กๆ ที่ประกันขึ้นเป็นตัวกลางนั้น เรียนแค่นี้แหละ ใครอยากรู้ลึกๆ กว่านี้ ค่อยศึกษาเพิ่มเติมเอา ...

สัปดาห์แรกผ่านไป

เสียงระฆังแห่งการเริ่มต้นภาคเรียนที่สองดังขึ้นแล้ว และสัปดาห์แรกของการเรียน ฟิสิกส์ ในภาคเรียนที่สองของโรงเรียนประจักษ์ศิลปาคาร ก็ผ่านไป นักเรียนดูกระตือรือร้นดีกว่าตอนปลายภาคเรียนที่สอง คงเพราะได้พักเหนื่อยแล้วนั่นเอง
หลายห้องครูขอความร่วมมือให้ทำแบบทดสอบก่อนเรียน ซึ่งก็ได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดี ต้องขอขอบคุณนักเรียนทุกคนที่ให้ความร่วมมือ บางห้องมีเวลาเหลือ ก็ได้แจ้งขอบข่ายเนื้อหาให้นักเรียนทราบแล้ว แต่บางห้องก็ไม่ได้แจ้ง เลยนำมาเขียนสรุปไว้ เผื่อจะมีบางคนไม่ได้จดไว้

• คลื่นกล
  เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบคลื่น โดยเน้นมาถึงคลื่นกลที่สามารถศึกษากายวิภาคของมันได้ง่าย นั่นก็คือ คลื่นน้ำ คลื่นสปริง ถือเป็นพื้นฐานที่สำคัญมากสำหรับการศึกษาเรื่องคลื่น สิ่งที่นักเรียนต้องเกิดคอนเซ็ปให้ได้ก็คือ ลักษณะที่แตกต่างกันระหว่างการเคลื่อนที่แบบคลื่น กับการเคลื่อนที่ของอนุภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติ "การรวมกันได้" ของคลื่น หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า "superposition" คลื่นสปริงกับคลื่นน้ำ จะถูกนำมายกตัวอย่างมากที่สุด
  
• เสียง
  คลื่นเสียง เป็นคลื่นกล แต่ว่าการสังเกตโดยตรงทำได้ยากกว่า ในบทแรก ในบทนี้จะเริ่มกล่าวถึงตั้งแต่ ความเร็วของเสียงในตัวกลางต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเร็วเสียงในอากาศ ซึ่งอุณหภูมิของอากาศจะมีผลโดยตรงต่ออัตราเร็วของเสียง จากนั้นก็เป็นเื่รื่องของการเกิดคลื่นนิ่ง (standing wave) ซึ่งเป็นหลักการที่สำคัญมาก และหากได้คอนเซ็ปเรื่องนี้ จะทำให้เข้าใจถึงธรรมชาติของคลื่นเสียงได้ดีขึ้น แต่บางคนก็ว่ายาก คงต้องให้เวลากับมันหน่อย หัวข้อท้ายๆ ก็จะเป็นการกล่าวถึงการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดเสียง ซึ่งจะทำให้เกิดผล 2 อย่าง คือ โซนิคบูม กับดอพเพลอร์เอฟเฟก
  
• แสง
  แสงเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมาตั้งแต่ยุควิทยาศาสตร์เฟื่องฟูในยุคแรกๆ แต่ในระหว่างเถียงกันนั้น ก็เกิดทฤษฎีความรู้ขึ้นมาอธิบายมากมาย เรื่องนี้สนุกทีเดียว แต่เรามักจะหยุดสนุกตรงการคำนวณเกี่ยวกับแสงเชิงเรขาคณิต แต่คนที่ชอบเรขาคณิตจะชอบ การคำนวณไม่มีอะไรซับซ้อนแต่ต้องเข้าใจหลักการ ไม่ใช่ท่องสูตรตะพึดตะพือ การจำสูตรได้แต่ไม่เข้าใจ ก็แก้ปัญหาโจทย์ไม่ได้อยู่ดี
  
• แสงและทัศนอุปกรณ์
  เป็นการนำความรู้เรื่องแสงมาใช้ประโยชน์ โดยผ่านการวิเคราะห์ทัศนอุปกรณ์ต่างๆ ว่าใช้หลักการอะไรบ้างและอย่างไร
  

ครูสรุปคร่าวๆ อาจยังไม่ครบถ้วนทุกส่วน ก็ขอให้ติดตามกันต่อไป
สัปดาห์ต่อไป (เริ่มต้นวันที่ 3 พฤศจิกายน 2551) จะเริ่มต้นที่เรื่อง คลื่น ครูเขียนบล็อกเอาไว้บ้างแล้ว นักเรียนน่าจะลองไปศึกษาดูก่อนนะครับ เวลาเรียนจะได้ไปเร็ว

1. คลื่น : การสั่น
2. คลื่น:ประเภทของคลื่น
3. คลื่น : อัตราเร็วของคลื่นในตัวกลางต่างๆ
4. คลื่น : การเคลื่อนที่แบบคลื่น
5. คลื่น : อัตราเร็วของคลื่น
6. คลื่น : คุณลักษณะมูลฐานของคลื่น

ค่อยๆ อ่านไปนะครับ อ่านไม่รู้เรื่อง ก็ฝากคำถามไว้

คลื่น : ประเภทของคลื่น

อะไรๆ ก็คลื่น ไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่ง มองไปรอบๆ ตัว ล้วนเต็มไปด้วยคลื่น สิ่งสำคัญที่เกิดพร้อมคลื่นก็คือ การเคลื่อนที่ไปของพลังงาน ดังนั้นการแบ่งประเภทของคลื่นจึงจำเป็น เพื่อง่ายต่อการพิจารณา

คลื่นที่แบ่งตามการใช้ตัวกลางและไม่ใช้ตัวกลาง
คลื่นที่ต้องใช้ตัวกลาง เรียกว่า "คลื่นกล" หรือ mechanical wave เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นสปริง คลื่นเชือก คลื่นลม คลื่นเสียง คลื่นแผ่นดินไหว และอีกเยอะแยะมากมาย ส่วนคลื่นบางประเภทที่ไม่ต้องใช้ตัวกลาง นั่นคือ ไม่ต้องมีตัวกลางคลื่นก็เคลื่อนที่ไปได้ เช่น คลื่นแสง คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ หรือที่เรียกรวมๆ กันว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นที่แบ่งตามการสั่นของอนุภาคตัวกลาง
การสั่นของอนุภาคตัวกลาง หากสั่นขนานกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นชนิดนี้เรียกว่า "คลื่นตามยาว" longitudinal wave

ตัวอย่างของคลื่นตามยาว มีมาก เช่น คลื่นสปริงแบบที่เกิดจากการอัด-ขยายสปริง คลื่นเสียง คลื่นแผ่นดินไหวแบบ P (p-wave)

แต่ถ้าอนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่ขวางกับการเคลื่อนที่ของคลื่นเรียกว่า "คลื่นตามขวาง" transverse wave


ตัวอย่างของคลื่นตามขวาง เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นเส้นเชือก คลื่นแผ่นดินไหวแบบ S (s-wave) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(electromagnetic wave) ก็จัดเป็นคลื่นตามขวางด้วย เพราะถึงแม้ว่าคลื่นชนิดนี้ไม่ต้องใช้ตัวกลาง แต่หากมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าวางอยู่ในบริเวณนั้น อนุภาคประจุจะเคลื่อนที่ขวางตั้งฉากกับทิศทางของคลื่น หรือจะอธิบายในแบบหนึ่ง ก็จะได้ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดการจากการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ตั้งฉากกันและกัน และตั้งฉากกับทิศความเร็วของคลื่น

คลื่น : อัตราเร็วคลื่นในตัวกลาง

คลื่น(กล)จะเคลื่อนที่ในตัวกลางต่างกัน ด้วยอัตราเร็วที่ต่างกัน คลื่นน้ำในทะเลลึกๆ จะมีอัตราเร็วมากกว่า อัตราเร็วของคลื่นในน้ำตื้น ซึ่งปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตได้โดยตรง เมื่อคลื่นเคลื่อนเข้าใกล้ฝั่งมากขึ้น ซึ่งน้ำตื้นขึ้นคลื่นจะเคลื่อนช้าลง แต่ยอดคลื่นจะสูงขึ้น



ในการทดลองหลายครั้งจนได้ข้อสรุป เกี่ยวกับอัตราเร็วของเสียงในอากาศ พบว่า อัตราเร็วของเสียงในอากาศร้อน จะมีค่ามากกว่าอัตราเร็วของเสียงในอากาศเย็น
ข้อมูลจากการทดลอง ที่อุณหภูมิ 0°C เสียงจะมีอัตราเร็วประมาณ 331 m/s และที่อุณหภูมิ 20°C เสียงจะมีอัตราเร็วประมาณ 343 m/s แต่ถ้าเป็นในน้ำอัตราเร็วของเสียงจะประมาณอยู่ที่ 1500 m/s สำหรับคลื่นเสียงในเหล็กก็ประมาณ 6000 m/s

นี่ก็เป็นตัวอย่างที่แสดงอย่างชัดเจนว่า อัตราเร็วของคลื่นกลขึ้นอยู่กับตัวกลาง

เหตุผลง่ายๆ ก็คือ เพราะตัวกลางแต่ละชนิด การวางตัวของอนุภาคจะแตกต่างกัน และคลื่นกล ก็ได้อาศัยการสั่นของอนุภาคตัวกลาง ในการส่งถ่ายพลังงานออกไป ดังนั้นอัตราเร็วของการส่งถ่ายพลังงานก็แตกต่างกันออกไปนั่นเอง