พลังงานนิวเคลียร์

       พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นิวเคลียร์ เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอน ซึ่งยึดกันได้ด้วยแรงของอนุภาคไพออน

พลังงานนิวเคลียร์ หมายถึง พลังงานไม่ว่าลักษณะใดๆก็ตาม ซึ่งเกิดจากนิวเคลียสอะตอม โดย

1. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิชชั่น (Fission) ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรือโฟตอน
2. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชั่น (Fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน
3. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (Radioactivity) ซึ่งให้รังสีต่างๆ ออกมา เช่น อัลฟา เบตา แกมมา และนิวตรอน เป็นต้น
4. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคที่มีประจุ (Particle Accelerator) เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ดิวทีรอน และอัลฟา เป็นต้น

พลังงานนิวเคลียร์ บางครั้งใช้แทนกันกับคำว่า พลังงานปรมาณู นอกจากนี้พลังงานนิวเคลียร์ยังครอบคลุมไปถึงพลังงานรังสีเอกซ์ด้วย (พ.ร.บ. พลังงานเพื่อสันติ ฉบับที่ 2 พ.ศ. 2508) พลังงานนิวเคลียร์ สามารถปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานหลายรูปแบบ เช่น พลังงานความร้อน รังสีแกมมา อนุภาคเบต้า อนุภาคอัลฟา อนุภาคนิวตรอน เป็นต้น

อันตรายและความเสี่ยง     การทำงานที่เกี่ยวข้องกับสารกัมมันตภาพรังสีเป็นเวลานานอาจทำให้เนื้อเยื่อบางส่วนของร่างกายเสียหาย หรือก่อให้เกิดมะเร็งในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายได้ อาทิเช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาว และยังทำให้ผู้ที่ได้รับมีความผิดปกติทางเซลล์พันธุกรรมเช่น สัตว์เกิดไม่มีแขน ไม่มีขา ไม่มีตา ไม่มีสมอง และยังทำลายคนที่ไม่รู้วิธีป้องกันป่วยลง แต่อันตรายจากรังสีในปัจจุบันที่ได้รับมากที่สุดคือ ถ่านไฟฉายแต่จะเป็นรังสีจากโคบอล 60 ซึ่งมีวิธีการคือ อย่าแกะสังกะสีออก และใช้แล้วควรทิ้งทันที โดยทั่วไปรังสีที่เจอเป็นอันดับ 2 คือ รังสีเอกซ์ตามโรงพยาบาลในห้องเอกซ์เรย์ ซึ่งจะมีป้ายเตือนไว้หน้าห้องแล้ว และไม่ควรที่จะเข้าใกล้มากนัก หากพบว่ามีวัตถุที่แผ่รังสี ควรที่จะหลีกไป แล้วแจ้งเจ้าหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง หากไม่แน่ใจก็ให้สอบถามผู้รู้เช่น ครูโรงเรียนมัธยม หรือเจ้าหน้าที่

การใช้พลังงานนิวเคลียร์ในประเทศไทย      สำหรับประเทศไทย ได้มีการจัดตั้งสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ ผ่านทาง พระราชบัญญัติพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ พุทธศักราช 2504 โดยสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติเริ่มเดินเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยเข้าสู่ภาวะวิกฤตได้เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม พ.ศ. 2505

ถึงแม้ว่าตอนนี้ยังไม่ปรากฏการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในประเทศไทย แต่ปรากฏความพยายามสร้างโรงงานปรมาณูจากหลายฝ่าย

หลักการนำนิวเคลียร์มาใช้

หลักการนำนิวเคลียร์มาใช้
       ตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 7 (พ.ศ. 2535 - 2539) ได้มีการระบุไว้ในแผนพัฒนาพลังงานฯว่า "

เหตุผลรองรับด้านเศรษฐกิจ,ด้านความปลอดภัย,ด้านสิ่งแวดล้อม


เหตุผลรองรับด้านเศรษฐกิจ

     จากการศึกษาเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตและราคาของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ในเชิงเศรษฐศาสตร์ของกองพลังปรมาณู ฝ่ายวิศวกรรมพลังความร้อน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย โดยปรับตัวแปรต่างๆ ให้มีลักษณะเฉพาะเป็นของประเทศไทย โดยโรงไฟฟ้าต้นแบบทั้งถ่านหิน และนิวเคลียร์ มีขนาด 1,200 เมกกะวัตต์ พบว่า ต้นทุนการก่อสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะสูงกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินในขั้นต้น แต่ต้นทุนการใช้เชื้อเพลิงจะต่ำกว่ามากในช่วงของการผลิต ซึ่งมีผลทำให้ต้นทุนการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่ำกว่าและเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าชนิดอื่นแล้วจะพบว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีข้อได้เปรียบหลายประการ คือ ต้นทุนการผลิตไฟฟ้ามีราคาถูก ต้นทุนผลิตไฟฟ้ามีเสถียรภาพสูง เสริมความมั่นคงด้านการผลิตไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในปริมาณที่มากกว่า

เหตุผลรองรับด้านความปลอดภัย

      ในด้านความปลอดภัยนั้น บรรดานักวิชาการและผู้ที่เกี่ยวข้องต่างก็ตระหนักถึงภัยอันตรายจากรังสีเป็นอย่างดีไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าประชาชน ฉะนั้น การจะนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ จำเป็นต้องพยายามหาทางป้องกันทุกวิถีทางที่จะมิให้เกิดอันตรายขึ้น การออกแบบระบบปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ระดมมาตรการความปลอดภัยไว้หลายขั้น คือ

1. ระบบการทำงานของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ส่วนที่เกี่ยวข้องกับรังสีจะเป็นระบบปิดไม่สัมผัสสิ่งแวดล้อม
2. การออกแบบ ก่อสร้าง และเดินเครื่องจะต้องดำเนินการภายใต้โปรแกรมประกันคุณภาพที่เข้มงวด
3. ยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงนั้นจะมียูเรเนียม 235 ซึ่งเป็นตัวพลังงานหลัก อยู่ในสัดส่วนที่ต่ำมากเพียงร้อยละ 3 แทนที่จะมากกว่าร้อยละ 90 อย่างกรณีของระเบิดนิวเคลียร์
4. เมื่ออุณหภูมิหรือความร้อนในปฏิกรณ์นิวเคลียร์สูงขึ้น การแตกตัวของนิวเคลียสยูเรเนียมจะเพิ่มขึ้นในอัตราที่น้อยลง นั่นก็คือ การควบคุมตัวเองมิให้เร่งปลดปล่อยพลังงานออกมาจนกลายเป็นลูกระเบิด

คลิป

ข้อมูลจากhttp://guru.sanook.com/6691/

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แสง คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic waves เรียกย่อๆ ว่า EM) ซึ่งประกอบด้วย สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าเคลื่อนที่ทำมุมตั้งฉากกัน  ระยะทางระหว่างยอดคลื่นหนึ่งถึงยอดคลื่นถัดไปเรียกว่า ความยาวคลื่น (Wavelength) ดังภาพที่ 1  ภาพที่ 1 คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า         แสงที่ตามองเห็น (Visible light) เป็นส่วนหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงคลื่น 400 – 700 นาโนเมตร (1 nm = 10-9 m หรือ 1/พันล้านเมตร) หากนำแท่งแก้วปริซึมมาหักเหแสงอาทิตย์ เราจะเห็นว่าแสงสีขาวถูกหักเหออกเป็นสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง คล้ายกับสีของรุ้งกินน้ำ เรียกว่า “สเปกตรัม” (Spectrum) แสงแต่ละสีมีความยาวคลื่นแตกต่างกัน สีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด (400 nm) สีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด นอกจากแสงที่ตามองเห็นแล้วยังมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดอื่นๆ เรียงตามขนาดความยาวคลื่นจากน้อยไปมาก ดังภาพที่ 2 ได้แก่         • รังสีแกมมา (Gamma ray) ความยาวคลื่นน้อยกว่า 0.01 nm         • รังสีเอ็กซ์ (X-ray) มีความยาวคลื่น 0.01 - 1 nm         • รังสีอุลตราไวโอเล็ต (Ultraviolet radiation) มีความยาวคลื่น 1 - 400 nm         • แสงที่ตามองเห็น (Visible light) มีความยาวคลื่น 400 – 700 nm         • รังสีอินฟราเรด (Infrared radiation) มีความยาวคลื่น 700 nm – 1 mm         • คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) มีความยาวคลื่น 1 mm – 10 cm         • คลื่นวิทยุ (Radio wave) ความยาวคลื่นมากกว่า 10 cm         ภาพที่ 2 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ         เราสามารถนำความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ มาเปรียบเทียบกับขนาดของสรรพสิ่งบนโลก จะได้ดังภาพที่ 3  คลื่นแสงที่ตามมนุษย์มองเห็นมีขนาดความยาวคลื่นเท่าโปรโตซัว  คลื่นที่มีขนาดเล็กหรือใหญ่กว่านี้ไม่อาจมองเห็นด้วยตาได้ แต่อาจรับรู้ด้วยประสาทสัมผัส เช่น ถ้ารังสีอินฟราเรดทำให้เกิดความอบอุ่น รังสีอัลตราไวโอเล็ตทำให้ผิวหนังไหม้          นอกจากนักวิทยาศาสตร์จะแบ่งประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้ความยาวคลื่นเป็นตัวกำหนดแล้ว แต่บางครั้งในวงการวิทยุโทรคมนาคม เรานิยมใช้ความถี่ของคลื่นเป็นตัวกำหนด เนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกประเภทเดินทางโดยไม่ต้องใช้ตัวกลางด้วยความเร็วคงที่  300,000,000 เมตร/วินาที  เราสามารถคำนวณหาค่าความถี่ได้โดยใช้สูตร                                            λ = c / f          ความยาวคลื่น = ความเร็วแสง / ความถี่          ความยาวคลื่น (λ) = ระยะห่างระหว่างยอดคลื่น มีหน่วยเป็นเมตร (m)          ความถี่ (f) = จำนวนคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดที่กำหนด ในระยะเวลา 1 วินาที มีหน่วยเป็นเฮิรทซ์ (Hz)          ความเร็วแสง (c) = 300,000,000 เมตร/วินาที (m/s) คลิป ข้อมูลจาก http://www.lesa.biz/astronomy/light/em-waves

เสียง

ธรรมชาติของเสียง
          เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ
          เสียงเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่ทำให้ประสาทหูเกิดความรู้สึกได้
          การเคลื่อนที่ของเสียงจากตัวก่อกำเนิด เสียงต้องอาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงาน การสั่นของตัวก่อกำเนิดเสียงนั้นไปยังสิ่งต่าง ๆ
          การเกิดคลื่นเสียงเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ จะต้องประกอบด้วย
              1. มีแหล่งกำเนิดเสียง
              2. มีการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง
              3. มีตัวกลางให้คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่าน

เสียงกับการแทรกสอด          ถ้าคลื่นเสียงเคลื่อนที่มาพบกันจะมีการแทรกสอดขึ้น ณ จุดที่พบกันนั้น ผลที่ได้ คือ การรวมคลื่นเข้าด้วยกัน
          ในกรณีที่คลื่นเสียง 2 คลื่น ที่มีความยาวคลื่น

          ความถี่ (f) และแอมพลิจูด (A) เท่ากัน
          เคลื่อนที่ในอากาศในทางเดียวกัน (เช่น ไปทางที่ X เป็นบวก) จาก Source 2 source 

          Observer ที่ O จะได้รับคลื่นเสียงแทรกสอดกันในลักษณะที่สำคัญ 2 ประการ คือ

          แอมพลิจูดของคลื่นรวมที่ O จะมีค่ามากที่สุด ทั้งนี้ เพราะคลื่นทั้งสองพบกันในลักษณะที่ Phase ไม่ต่างกันเลย
          เนื่องจากความดังของเสียงขึ้นอยู่กับความเข้มของเสียง ซึ่งเป็นปฏิภาคโดยตรงกับกำลังสองของแอมพลิจูด
          ดังนั้น ผลรวมของคลื่นทั้งสองจึงทำให้ได้ยินเสียงดังที่สุด และ เราเรียกการแทรกสอดนี้ว่า การแทรกสอดแบบเสริมสร้าง (Constructive Interference)

          ถ้าผลรวมคลื่นที่จุด O จะมีแอมพลิจูดเป็นศูนย์ทั้งนี้เพราะคลื่นทั้งสองมี Phase ต่างกันอยู่ 

ทำให้ไม่ได้ยินเสียง และเราเรียกการแทรกสอดนี้ว่า การแทรกสอดแบบหักล้าง (Destructive Interference)

เสียงกับการเลี้ยวเบน
          1. การได้ยินเสียงดัง (เช่น เสียงปืน) เมื่ออยู่อีกมุมหนึ่งของตึก เป็นปรากฏการณ์อย่างหนึ่งที่แสดงว่าเสียงเลี้ยวเบนได้
          2. การเลี้ยวเบนของเสียงผ่านช่องแคบเดียว เสียงจะเลี้ยวเบนได้ดีก็ต่อเมื่อความกว้างของช่องเดียวมีขนาดใกล้เคียงกับความยาวคลื่น ถ้าความยาวคลื่นเสียงมีค่าน้อย (ความถี่สูง) เมื่อเทียบกับความกว้างของช่องเดียว เสียงจะเลี้ยวเบนไม่ดี
          3. การเลี้ยวเบนและการแทรกสอด มักเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นพร้อมกัน

          จากรูป ณ ตำแหน่ง A ซึ่งอยู่ด้านหลังสิ่งกีดขวาง จะดังน้อยกว่าเสียงที่ได้ยิน ณ ตำแหน่ง B และ C อธิบายได้ว่า เสียงเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางไปยังด้านหลังของสิ่งกีดขวางได้ (แสดงสมบัติการเลี้ยวเบนได้)

อัตราเร็วของเสียง

อัตราเร็วของเสียงในตัวกลางต่าง ๆ มีขนาดไม่เท่ากัน มีปัจจัยดังนี้

          1. ตัวกลาง อัตราเร็วของเสียงในของแข็งมากกว่าในของเหลว 

                            อัตราเร็วของเสียงในของเหลวมากกว่าในแก๊ส

          2. ความหนาแน่นของตัวกลาง หนาแน่นมาก ความเร็วมาก 

                                                          หนาแน่นน้อย ความเร็วน้อย

          3. อุณหภูมิของตัวกลาง

อัตราเร็วของเสียงเป็นปฏิภาคโดยตรงกับรากที่สองของอุณหภูมิสมบูรณ์ ขณะนั้น

อัตราเร็วของเสียงในอากาศที่ 0 องศาเซลเซียส ประมาณ 331 m/s และถ้าอุณหภูมิเปลี่ยนไป 1 องศาเซลเซียส อัตราเร็วของเสียงจะเปลี่ยนไป 0.6 m/s ในอากาศที่อุณหภูมิไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส

          4. ความยืดหยุ่นของตัวกลาง

เพิ่มเติม

1. อัตราเร็วของเสียงในของแข็ง

2. อัตราเร็วของเสียงในของเหลว

การสะท้อนของเสียงเมื่อคลื่นเสียงจากต้นกำเนิดเสียงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่งที่มีความหนาแน่นต่างกัน เสียงจะเกิดการสะท้อน เช่น เสียงเดินทางจากอากาศไปยังกำแพง
          1. เสียงเดินทางจากตัวกลางที่หนาแน่นมากไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า จะทำให้เสียงสะท้อนเพียงบางส่วนเท่านั้น โดยที่คลื่นสะท้อนกลับจะมีเฟสเดิม ส่วนที่เหลือจะเคลื่อนที่ต่อไป
          2. เสียงเดินทางจากตัวกลางที่หนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่หนาแน่นมากกว่า จะทำให้เสียงสะท้อนกลับมีเฟสเปลี่ยนไป 180 องศา
          3. การสะท้อนของคลื่นเสียงมีหลักการเดียวกับคลื่นทั่วไป คือ
              3.1 รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะท้อนต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
              3.2 มุมตกกระทบ =  มุมสะท้อน
          4. ถ้าเราได้ยินเสียงที่สะท้อนมาห่างกับการได้ยินครั้งแรกน้อยกว่า 0.1 วินาที จะได้ยินเสียงก้อง (Echo) นั่นคือ ผิวสะท้อนอยู่ห่างจากเราน้อยกว่ากว่า 16.5 เมตร หรือประมาณ 17 เมตร


การหักเหของคลื่นเสียง
เมื่อเสียงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกันหรือแม้แต่ตัวกลางชนิดเดียวกัน แต่อุณหภูมิต่างกัน จะมีผลทำให้อัตราเร็วของเสียง และทิศทางของเสียงเปลี่ยนไป เช่น ขณะที่พายุฝนฟ้าคะนอง ในบางครั้งปรากฎว่าเห็นฟ้าแลบแต่ไม่มีเสียง เนื่องจากเสียงที่เกิดขึ้น เกิดการหักเหในชั้นบรรยากาศกลับไปหมด จึงไม่มีคลื่นเสียงส่งมายังหูเรา

กฎการหักเห
กฎการหักเห มี 2 ข้อ คือ
          1. ทิศทางเคลื่อนที่ตกกระทบ เส้นปกติ ทิศทางคลื่นหักเหต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
          2. อัตราส่วนระหว่าง sin ของมุมตกกระทบกับ sin ของมุมหักเหมีค่าคงที่ ค่าคงที่นั่นคือ ดรรชนีหักเหตัวกลางที่สองเทียบกับตัวกลางแรก

          เมื่อเสียงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกันหรือแม้แต่ตัวกลางชนิดเดียวกัน แต่อุณหภูมิต่างกันจะมีผลทำให้อัตราเร็วของเสียงและทิศทางของคลื่นเสียงเปลี่ยนไป ซึ่งเป็นไปตามกฎของสเนล (Snell's Law)

    อากาศที่มีอุณหภูมิสูง มีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ดังนั้นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศที่มีอุณหภูมิต่างกัน จะเกิดการหักเหและทิศทางของคลื่นเสียงเปลี่ยนไป
          - คลื่นเสียงที่เคลื่อนที่จากตัวกลางที่มี ความเร็วเสียงต่ำสู่ตัวกลางที่มีความเร็วเสียงสูง จะหักเหคลื่น ออกจากเส้นปกติ
          - คลื่นเสียงที่เคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความเร็วเสียงสูงสู่ตัวกลางที่มีความเร็วเสียงต่ำ จะหักเหเข้าหาเส้นปกติ

ลักษณะของเสียงที่ได้ยิน แบ่งได้ 3 ลักษณะ คือ
1. เสียงดัง-ค่อย
          เสียงดัง-ค่อย ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของคลื่นเสียง
          ถ้าคลื่นเสียงมีแอมพลิจูดมาก เสียงดังมาก
          ถ้าคลื่นเสียงมีแอมพลิจูดน้อย เสียงจะดังน้อย
2. เสียงแหลม-ทุ้ม
          เสียงแหลม-ทุ้ม (หรือระดับเสียง) ขึ้นกับความถี่ของเสียง
          ถ้าคลื่นเสียงมีความถี่สูง เสียงจะแหลม
          ถ้าคลื่นเสียงมีความถี่ต่ำ เสียงจะทุ้ม
          ความถี่ต่ำสุด และ ความถี่สูงสุดที่หูคนปกติได้ยิน = 20 ถึง 20,000 Hz
          - คลื่นเสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า ช่วงคลื่นที่เราได้ยิน เรียกว่า Infrasonic
          - คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกว่า ช่วงคลื่นที่เราได้ยิน เรียกว่า Ultrasonic

3. คุณภาพของเสียง (Quality)
          คุณภาพของเสียง หมายถึงเอกลักษณ์ของเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงต่างชนิดกัน ขึ้นอยู่กับจำนวนฮาร์มอนิกของเสียงจากแหล่งกำเนิดนั้น
          เสียงดนตรีเป็นเสียงที่น่าฟัง จะน่าฟังหรือไม่ต้องประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้
              - ระดับเสียง
              - ความดัง
              - คุณภาพ
      ระดับเสียง 
          ขึ้นอยู่กับความถี่ ความถี่สูงเสียงจะแหลม ความถี่ต่ำเสียงจะทุ้ม คนธรรมดาฟังเสียงที่มีคลื่นความถี่จาก 20 ถึง 20,000 Hz ได้ หรือความยาวคลื่น 17 ถึง 0.017 เมตร
      ความดังของเสียง
          ขึ้นอยู่กับความเข้มของเสียงหรือแอมพลิจูด แอมพลิจูดมากเสียงจะดัง แอมพลิจูดน้อยเสียงจะมีเสียงค่อย
      คุณภาพของเสียง
          ขึ้นอยู่กับจำนวนฮาร์มอนิกของคลื่นเสียงจากแหล่งกำเนิด คุณภาพของเสียงทำให้เราแยกได้ว่าเสียงดังกล่าวมาจากเครื่องดนตรีชนิดใด

บีตส์และคลื่นนิ่งของเสียง
          บีตส์ (Beats)
          บีตส์เกิดจากการแทรกสอดของเสียงจากแหล่งกำเนิด 2 แหล่งที่มีความถี่ต่างกันเพียงเล็กน้อย เสียงที่ได้ยินเป็นเสียงเดียวแต่ดังและค่อยสลับกัน จำนวนครั้งของเสียงดัง (หรือจำนวนครั้งของเสียงค่อย) ใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ของบีตส์ 

ข้อควรจำ

          จากการวิเคราะห์ปรากฏการณ์บีตส์ พบว่า

          1. ปรากฏการณ์บีตส์จะสังเกตได้ชัดเจน คือ

          นั่นคือ ผลต่างของความถี่ของคลื่นสองขบวนต้องน้อยกว่าเมื่อเทียบกับความถี่ของคลื่นลัพธ์ หรือเทียบกับความถี่ของคลื่นแต่ละขบวนที่มารวมกัน

          2. ความถี่บีตส์ต้องไม่มากนัก ไม่ควรเกิน 7 Hz ถ้าสูงกว่านี้จะไม่ได้ยินการเกิดบีตส์
          3. แอมพลิจูดของคลื่นทั้งสองกระบวนต้องมีขนาดใกล้เคียงกัน มิฉะนั้นเสียงดังและค่อยจะไม่แตกต่างกัน อาจฟังไม่ชัดเจน ทำให้ไม่รู้สึกว่าได้ยินการเกิดบีตส์

คลิป 

   

ข้อมูลhttp://force8949.blogspot.com/2015/07/blog-post_30.html

คลื่นกล

คลื่นกล

คลื่น คือ การส่งผ่านพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งโดยไม่มีการนำพาสสารไปพร้อมกับพลังงาน การจำแนกคลื่นตามลักษณะการอาศัยตัวกลาง แบ่งเป็น 2 แบบ คือ

1. คลื่นกล (Mechanical Wave) คือ คลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นเสียง คลื่นน้ำ
คลื่นในเส้นเชือก เป็นต้น

2. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) คือ คลื่นที่เคลื่อนที่โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลาง ได้แก่
คลื่นวิทยุ คลิ่นไมโครเวฟ คลื่นอินฟาเรด คลื่นแสง คลื่นอัลตราไวโอเลต รังสีแอ็กซ์ และรังสีแกมมาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน คือ 3 x 10^8 เมตรต่อวินาที

การจำแนกคลื่นตามทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นและการสั่นของอนุภาคตัวกลาง แบ่งเป็น 2 แบบ คือ

1. คลื่นตามขวาง (Transverse Wave) คือ คลื่นที่มีทิศการสั่นของอนุภาคตัวกลางตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นในเส้นเชือก เป็นต้น


2. คลื่นตามยาว (LONGITUDINAL WAVE) คือ คลื่นที่ทำให้อนุภาคของตัวกลางที่เคลื่อนที่ผ่านมีการเคลื่อนที่ไปกลับในทิศทางที่เดียวกันกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง , คลื่นในสปริงเป็นต้น

 

ส่วนประกอบของคลื่น

1.สันคลื่น (Crest) เป็นตำแหน่งสูงสุดของคลื่น
2.ท้องคลื่น (Trought) เป็นตำแหน่งต่ำสุดของคลื่น
3.การกระจัด (Displacement) คือ ระยะที่วัดจากแนวสมดุลไปยังตำแหน่งใดๆ บนคลื่น
-ตำแหน่งที่สูงกว่าแนวสมดุล การกระจัดจะเป็นบวก
-ตำแหน่งที่ต่ำกว่าแนวสมดุล การกระจัดจะเป็นลบ
4.แอมพลิจูด (Amplitude, A) คือ การกระจัดของอนุภาคที่มีค่ามากที่สุด
5.ความยาวคลื่น (Wavelength, λ) คือ ระยะห่างระหว่างสันคลื่นกับสันคลื่นที่อยู่ติดกัน หรือท้องคลื่นกับท้องคลื่นที่อยู่ติดกัน หรือระยะความยาวของลูกคลื่น 1 ลูก
6.คาบ (Period, T) คือ เวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตำแหน่งใดๆ ครบหนึ่งลูกคลื่น มีหน่วยเป็น วินาที

สมบัติของคลื่น

1. การสะท้อน
การสะท้อนของคลื่นจะเกิดเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวางแล้วเปลี่ยนทิศทาง กลับสู่ตัวกลางเดิม




2. การหักเห
การหักเห คือ การที่คลื่นน้ำเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่ง(บริเวณหนึ่ง) ไปสู่อีกตัวกลางหนึ่ง(อีกบริเวณหนึ่ง) แล้วทำให้อัตราเร็วของคลื่นเปลี่ยนไป (λ เปลี่ยนไปด้วย แต่ f คงที่) โดยที่คลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านรอยต่อระหว่างตัวกลางไปเรียกว่า คลื่นหักเห






3.การแทรกสอด
เมื่อทำการทดลองโดยให้มีคลื่นต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่นสองแหล่งที่มีความถี่เท่ากันและมีเฟสตรงกันเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการซ้อนทับระหว่างคลื่นต่อเนื่องทั้งสองขบวนนั้น เกิดเป็นแนวมืดและแนวสว่างสลับกัน เรียกว่า ลวดลายการแทรกสอด(Interference pattern) ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดจากการแทรกสอดของคลื่น

4.การเลี้ยวเบน
ถ้ามีสิ่งกีดขวางกั้นการเคลื่อนที่ของคลื่นเพียงบางส่วน จะพบว่ามีคลื่นส่วนหนึ่งแผ่จากขอบของสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้น การที่มีคลื่นปรากฏอยู่ทางด้านหลังของแผ่นกั้นคลื่นในบริเวณนองทิศทางเดิมของคลื่นเรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น

สรุป
1. คลื่นกลต้องอาศัยตัวกลาง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลางมี 7 ชนิด คือ วิทยุ ไมโครเวฟ อินฟาเรด แสง อัลตราไวโอเลต รังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมา
2. คลื่นตามขวาง ตัวกลางสั่นตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นตามยาว ตัวกลางสั่นขนานกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น
3. สมบัติคลื่นที่สำคัญมี 4 ชนิดคือ การสะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน การแทรกสอด
4. น้ำลึกความยาวคลื่นมาก ความเร็วมาก น้ำตื้นความยาวคลื่นน้อย ความเร็วน้อย แต่น้ำลึก น้ำตื้นมีความถี่เท่ากัน
5. สูตรที่ควรรู้ v=fλ v คือ ความเร็ว, f คือ ความถี่, λ คือ ความยาวคลื่น 

คลิป

     

ประวัติ

ชื่อ : น.ส.ปวีณา ศรีรัตน์   ม.6/3   เลขที่24

แผนการเรียน : ภาษาอังกฤษ-คณิตศาสตร์

ชอบสี : ฟ้า 

อาหารที่ชอบ  : ก๋วยเตี๋ยวไก่

งานอดิเรก :  ติ่งนักร้องเกาหลี   ฟังเพลง

หน้าแรก

วิทยาศาสตร์

รหัสวิชา ว33101 วิทยาศาสตร์5

ครูผู้สอน ครูพิพัฒน์พงษ์   สาจันทร์

โรงเรียนเทพลีลา