วันเสาร์ที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2553

เวปคลื่น

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%99

http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet3/saowalak/wave/wave.htm

http://www.icphysics.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=54

http://www.rsu.ac.th/science/physics/pom/physics_2/wave/wave_1.htm

http://blake.prohosting.com/pstutor/physics/wave/wave_concept.html

อะตอม

ในปี ค.ศ. 1962 ริชาร์ด ไฟย์แมน ได้ยกแบบจำลองอะตอมให้เป็นแก่นของความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ที่มีต่อโลกดังในปาฐกถาที่แสดงแก่นักศึกษาระดับปริญญาตรีที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียว่าหากความรู้ทางวิทยาศาสตร์ถูกทำลายลงทั้งหมดด้วยหายนภัยบางอย่างและมีเพียงประโยคเดียวเท่านั้นที่สามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกรุ่นหลานได้คำกล่าวทีรวมข้อมูลได้มากที่สุดโดยใช้จำนวนคำน้อยที่สุดควรจะเป็นคำกล่าวใด ผมเชื่อว่า คำกล่าวดังกล่าวน่าจะเป็น สมมุติฐานของอะตอม นั่นก็คือ ทุกสิ่งทุกอย่างล้วนประกอบดัวยอะตอม

แสง

ก่อนศตวรรษที่ 17 การศึกษาเรื่องแสงเชื่อกันว่า แสงเป็นอนุภาคที่ถูกส่งออกมาจากต้นกำเนิดแสง แสงสามารถผ่านทะลุวัตถุโปร่งใสและสะท้อนจากผิวของวัตถุทึบแสงได้ เมื่ออนุภาคเหล่านี้ผ่านเข้าสู่ตาจะทำให้เกิดความรู้สึกในการมองเห็น


นิวตัน (Newton) ได้เสนอทฤษฎีอนุภาคของแสง (particle theory) ซึ่งสามารถนำไปใช้อธิบาย ปรากฏการณ์สะท้อนและการหักเหของแสง

ฮอยเกนส์ ( Christain Huygen) ได้เสนอทฤษฏีเกี่ยวกับคลื่นแสง (Waves Theory) กล่าวว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเดินทางในลักษณะของคลื่น นอกจากนี้ยังได้แสดงให้เห็นว่า กฎการสะท้อน และการหักเหสามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีคลื่นแสง

ทอมัส ยัง (Thomas Young) ได้ค้นพบปรากฏการณ์การแทรกสอดของแสง

เฟรสเนล (Augustin Fresnel) ได้ทำการทดลอง เกี่ยวกับการ แทรกสอด และการเลี้ยวเบนของแสง

แสงช่วงที่ตาสามารถ มองเห็นมีค่าอยู่ระหว่าง 400 – 700 นาโนเมตร และมีความถี่อยู่ในช่วง 103-105 เฮิรตซ์ โดยแสงสีม่วงซึ่งมีความยาวคลื่นน้อยที่สุด หรือ ความถี่สูงสุด ส่วนแสงสีอื่น ๆ ให้สเปคตรัมของแสงในช่วงนี้ก็มีความยาวคลื่นสูงขึ้นตามลำดับ จนถึงแสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุดหรือมีความถี่ต่ำที่สุด ดังรูป

คลื่น

คลื่น หมายถึง ลักษณะของการถูกรบกวน ที่มีการแผ่กระจาย เคลื่อนที่ออกไป ในลักษณะของการกวัดแกว่ง หรือกระเพื่อม และมักจะมีการส่งถ่ายพลังงานไปด้วย คลื่นเชิงกลซึ่งเกิดขึ้นในตัวกลาง (ซึ่งเมื่อมีการปรับเปลี่ยนรูป จะมีความแรงยืดหยุ่นในการดีดตัวกลับ) จะเดินทางและส่งผ่านพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในตัวกลาง โดยไม่ทำให้เกิดการเคลื่อนตำแหน่งอย่างถาวรของอนุภาคตัวกลาง คือไม่มีการส่งถ่ายอนุภาคนั่นเอง แต่จะมีการเคลื่อนที่แกว่งกวัด (oscillation) ไปกลับของอนุภาค อย่างไรก็ตามสำหรับ การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ การแผ่รังสีแรงดึงดูด นั้นสามารถเดินทางในสุญญากาศได้ โดยไม่ต้องมีตัวกลาง




ลักษณะของคลื่นนั้น จะระบุจาก สันคลื่น หรือ ยอดคลื่น (ส่วนที่มีค่าสูงขึ้น) และ ท้องคลื่น (ส่วนที่มีค่าต่ำลง) ในลักษณะ ตั้งฉากกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามขวาง" (transverse wave) หรือ ขนานกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามยาว" (longitudinal wave)


ตัวกลางของคลื่น


ตัวกลางที่คลื่นใช้ในการแผ่กระจายออก แบ่งออกเป็นประเภทได้ตามคุณลักษณะต่อไปนี้


ตัวกลางเชิงเส้น มีคุณสมบัติที่ขนาดของผลรวมคลื่น ที่จุดใด ๆ ในตัวกลางมีขนาดเท่ากับผลบวกของขนาดของคลื่นต่างขบวนกัน

ตัวกลางจำกัด คือ ตัวกลางที่มีขนาดจำกัด

ตัวกลางเนื้อเดียว คือ ตัวกลางที่มีคุณสมบัติเหมือนๆ กันในทุกตำแหน่ง

ตัวกลางไอโซทรอปิก คือ ตัวกลางที่มีคุณสมบัติ ไม่ขึ้นกับทิศทาง

 คุณสมบัติของคลื่น
คลื่นทุกประเภทจะมีพฤติกรรมร่วมที่เหมือนกันภายใต้สภาวะปกติ โดยมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ คือ




การสะท้อน (en:reflection) คลื่นเปลี่ยนทิศทางโดยการสะท้อนเมื่อตกกระทบพื้นผิว

การหักเห (en:refraction) คลื่นเปลี่ยนทิศทางเมื่อเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง

การเลี้ยวเบน (en:diffraction) คลื่นเคลื่อนที่ขยายวงออกเรื่อยๆ เช่น ลำคลื่นที่วิ่งผ่านออกจากช่องแคบๆ จะมีลักษณะขยายขนาดลำออก

การแทรกสอด (en:inference) เกิดจากการซ้อนทับกันของคลื่น เมื่อวิ่งมาตัดกัน

การกระจาย (en:dispersion) องค์ประกอบที่ความถี่ต่างกันของคลื่น จะมีการแยกตัวออกห่างจากกัน

การแผ่เชิงเส้นตรง (en:rectilinear propagation) การเคลื่อนที่ของคลื่นเป็นเส้นตรง