สมบัติการสะท้อนของคลื่น

สมบัติของคลื่น

คลื่นต้องมีสมบัติครบทั้ง 4 ข้อ ได้แก่
               1.  การสะท้อนกลับ ( Reflection )
               2.  การหักเห (Refraction)
               3.  การแพร่กระจายคลื่น (Diffraction )
               4.  การแทรกสอดของคลื่น ( Interference )

1. การสะท้อนของคลื่น(reflection)

การสะท้อนของคลื่นเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญประการหนึ่งของคลื่น  ถือได้ว่าเป็นสมบัติของคลื่นอย่างหนึ่ง  จะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวาง  หรือเปลี่ยนตัวกลางในการเคลื่อนที่  โดยคลื่นที่เคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวางเรียกว่า คลื่นตกกระทบ และคลื่นที่สะท้อนออกมาเรียกว่าคลื่นสะท้อน  การสะท้อนของคลื่นต้องเป็นไปตามกฏการสะท้อนของคลื่น ดังนี้



กฏการสะท้อนคลื่น
1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ
2. รังสีตกกระทบ เส้นปกติ รังสีสะท้อน อยู่ในระนาบเดียวกัน

ผลของการสะท้อนของคลื่นที่ควรทราบ คือ

1. ความถี่ของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับความถี่ของคลื่นตกกระทบ
2. อัตราเร็วและความยาวคลื่นของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับอัตราเร็วและความยาวคลื่นของคลื่นตกกระทบ
3. ถ้าการสะท้อนไม่สูญเสียพลังงาน  จะได้แอมพลิจูดของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับแอมพลิจูดของคลื่นตกกระทบ

การสะท้อนของคลื่นผิวน้ำ 

คลื่นสะท้อนเป็นแบบปลายอิสระ(เฟสของคลื่นสะท้อนจะไม่เปลี่ยนแปลง)

(ก) การสะท้อนของคลื่นหน้าตรง กับผิวสะท้อนตรง  จะได้คลื่นสะท้อนหน้าตรง
(ข) หน้าคลื่นวงกลมตกกระทบกับวัตถุผิวสะท้อนตรง  ได้หน้าคลื่นสะท้อนเป็นหน้าคลื่นวงกลม
(ค) หน้าคลื่นตรง ตกกระทบผิวสะท้อนโค้งนูน  ได้คลื่นสะท้อนเป็นหน้าคลื่นวงกลม


(ง) หน้าคลื่นวงกลม ตกกระทบผิวสะท้อนโค้งนูน  ได้คลื่นสะท้อนเป็นหน้าคลื่นวงกลม


(จ) หน้าคลื่นตรง ตกกระทบผิวสะท้อนโค้งเว้า(พาราโบลา)   ได้หน้าคลื่นสะท้อนวงกลมแผ่ออกจากจุดโฟกัสของโค้งพาราโบลา

(ฉ) หน้าวงกลม กำเนิดจากจุดโฟกัสของโค้งพาราโบลา  ตกกระทบผิวสะท้อนโค้งเว้า(พาราโบลา)   ได้หน้าคลื่นสะท้อนเป็นคลื่นหน้าตรง (ลักษณะตรงกันข้ามกับ หัวข้อ (จ)  )

การสะท้อนคลื่นในเส้นเชือก

(ก) การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือกปลายอิสระ(คล้องปลายไว้หลวมๆ) คลื่นสะท้อนจะมีเฟสเหมือนเฟสของคลื่นตกกระทบ


คลื่นสะท้อนและคลื่นตกกระทบเฟสไม่เปลี่ยนแปลง



คลื่นสะท้อนและคลื่นตกกระทบเฟสไม่เปลี่ยนแปลง

(ข) การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือกปลายตรึงแน่น(มัดปลาย ไว้แน่น) คลื่นสะท้อนจะมีเฟสตรงกันข้ามกับเฟสของคลื่นตกกระทบ


คลื่นเชือกสะท้อนแบบปลายตรึง เฟสเปลี่ยนไป 180 องศา

คลื่นสะท้อน เฟสเปลี่ยนแปลงไปเป็นเฟสตรงกันข้าม(เปลี่ยนไป 180 องศา)

(ค) การสะท้อนของเชือกสองเส้นที่ต่อกัน

1. คลื่นจากเชือกเส้นเล็กไปยังเชือกเส้นใหญ่  จะสะท้อนกลับมีเฟสตรงกันข้ามและแอมปลิจูดลดลง

 2. คลื่นจากเชือกเส้นใหญ่ไปยังเชือกเส้นเล็ก  จะสะท้อนกลับมีเฟสเหมือนเดิมและแอมปลิจูดลดลง

กิจกรรม :