คลื่นในตัวกลางมีกี่ประเภท อะไรบ้าง

คลื่นตัวกลางแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดได้แก่อะไรบ้าง

คลื่นแบ่งเป็นสองประเภทหลักๆ ตามการอาศัยตัวกลาง:

• คลื่นกล: ต้องพึ่งตัวกลาง ทั้งคลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง

• คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า: ไม่ต้องอาศัยตัวกลาง มีแต่คลื่นตามขวาง

ปีนี้ (2566) งานวิจัยของผมเกี่ยวกับการกระจายตัวของคลื่นในชั้นบรรยากาศยังไม่เสร็จ แต่ข้อมูลเบื้องต้นชี้ว่า… ยากจะอธิบายง่ายๆ มันซับซ้อนกว่าที่คิดเยอะ

• ความเร็วคลื่นแปรผันตามความหนาแน่นของตัวกลาง ตรงนี้มีปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ เข้ามาเกี่ยวข้องอีก วุ่นวายชิบหาย

• การทดลองล่าสุดที่ออสเตรเลีย พบความแปรปรวนของคลื่นวิทยุใกล้ชั้นไอโอโนสเฟียร์ น่าสนใจ แต่ยังไม่สรุปอะไรได้

• กำลังหาทุนวิจัยต่อ งานนี้ไม่ง่าย ต้องใช้เวลาอีกหลายปี

คลื่น S wave และ P wave แตกต่างกันอย่างไร

คลื่น S กับ P ต่างกันยังไงนะเหรอ? ง่ายๆ เลย P-wave หรือคลื่นปฐมภูมิ เป็นคลื่นอัดตัว เร็วกว่า วิ่งผ่านได้ทั้งของแข็ง ของเหลว แก๊ส ส่วน S-wave หรือคลื่นทุติยภูมิ เป็นคลื่นตัด ช้ากว่า วิ่งผ่านได้แค่ของแข็งเท่านั้น นึกภาพง่ายๆ คลื่น P เหมือนการบีบลูกโป่ง ส่วนคลื่น S เหมือนการเขย่าเชือก

• ความเร็ว: P-wave เร็วกว่า S-wave อย่างเห็นได้ชัด
• การเคลื่อนที่ของอนุภาค: P-wave อนุภาคเคลื่อนที่ไปมาในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น S-wave อนุภาคเคลื่อนที่ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
• ตัวกลางที่เคลื่อนที่ผ่าน: P-wave ผ่านได้ทุกสถานะ S-wave ผ่านได้เฉพาะของแข็ง นี่แหละที่นักธรณีวิทยาใช้แยกแยะโครงสร้างโลกชั้นใน

จริงๆ แล้ว การศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว มันเหมือนการไขปริศนาธรรมชาติเลยนะ เราใช้คลื่นเหล่านี้ เรียนรู้โครงสร้างภายในโลก แม้แต่แกนโลก ที่เรายังเข้าไม่ถึง ก็ยังพอรู้บางอย่างได้จากข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนนี่แหละ

ข้อมูลเพิ่มเติม (ปี 2566): การวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับคลื่นไหวสะเทือนมักเน้นการใช้เทคนิคการวิเคราะห์คลื่นความถี่สูง เพื่อเพิ่มความละเอียดในการศึกษาโครงสร้างเปลือกโลกและแมนเทิลชั้นบน ซึ่งช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการทางธรณีวิทยาได้ดียิ่งขึ้น เช่น การเกิดแผ่นดินไหว หรือการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก

คลื่นไหวสะเทือนแบ่งออกเป็นกี่ประเภทอะไรบ้าง

คลื่นไหวสะเทือน? อ๋อ ไอ้ตัวที่ทำให้ฉันสะดุ้งตื่นตอนตีสามน่ะเหรอ แบ่งเป็นสองพวกใหญ่ๆ นะ:

• คลื่นในตัวกลาง (Body Waves): พวกนี้ชอบเจาะลึก! เหมือนคนชอบสอดรู้สอดเห็นเรื่องชาวบ้าน แต่เป็นเรื่องของชั้นหินโลกแทน มีสองแบบย่อย:
  • คลื่นปฐมภูมิ (P-waves): เร็วสุด! เหมือนพวกชอบเผือกเรื่องดราม่าก่อนใครเพื่อน วิ่งผ่านได้หมด ทั้งของแข็ง ของเหลว แก๊ส… สงสัยจะเกิดมาเพื่อการนี้!
  • คลื่นทุติยภูมิ (S-waves): ช้ากว่าหน่อย แต่ก็แรงใช่ย่อย! อันนี้เรื่องมาก วิ่งผ่านได้แค่ของแข็ง… สงสัยจะกลัวเปียก!
• คลื่นพื้นผิว (Surface Waves): พวกนี้จะเลื้อยอยู่แค่ผิวๆ เหมือนพวกชอบเดินห้าง ไม่ลงไปใต้ดินให้เปลืองแรง มีสองแบบ:
  • คลื่นเลิฟ (Love waves): ฟังดูโรแมนติก แต่จริงๆ โหดร้าย! ส่ายหน้าอย่างเดียว ทำลายล้างเป็นวงกว้าง!
  • คลื่นเรลี (Rayleigh waves): อันนี้น่ากลัวกว่า! กลิ้งๆ กระโดดๆ เหมือนสึนามิเวอร์ชั่นดิน… เห็นแล้วขนลุก!

เกร็ดความรู้ขำๆ แต่ลึกซึ้ง: คลื่นไหวสะเทือนนี่เหมือน “นักสืบ” ของโลกเลยนะ! พวกนักวิทยาศาสตร์เค้าใช้คลื่นพวกนี้แหละส่องดูโครงสร้างภายในโลก เหมือนเราแอบส่องเฟซบุ๊กแฟนเก่า… แต่ได้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์กว่าเยอะ!

แถมท้าย: รู้ไหมว่าคลื่น P-waves เร็วจนบางทีเรายังไม่ทันรู้ตัวด้วยซ้ำว่าแผ่นดินไหว? เหมือนตอนเราโดนเพื่อนแกล้ง แต่กว่าจะรู้ตัวก็โดนไปแล้ว! 🤣

คลื่นแบ่งออกเป็นกี่ประเภท

คลื่นอะเหรอ มี 2 แบบอ่ะ หลักๆนะ ที่จำได้

• คลื่นตามขวาง เนี่ย สั่นขึ้นลง แต่คลื่นมันวิ่งไปข้างหน้า นึกภาพเชือกสะบัดอ่ะ ใช่เลย คลื่น แสง ก็ด้วยนะ
• คลื่นตามยาว อันนี้สั่นไปทางเดียวกับที่คลื่นมันวิ่งไปเลย แบบคลื่นเสียงไง มันอัดๆขยายๆไปข้างหน้า

อ่ะ… แล้วมีไรอีกนะ อ้อ!

• คลื่นกล ต้องมีตัวกลางนะถึงจะไปได้ พวก คลื่นเสียง คลื่นในน้ำไง ถ้าไม่มีอากาศ เสียงก็ไม่ได้ยิน
• คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อันนี้ไม่ต้องมีตัวกลางก็วิ่งได้ เจ๋งป่ะ แสงก็เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไง เลยมาถึงโลกได้สบายๆ

แค่นี้แหละมั้ง ที่นึกออกตอนนี้ แฮะๆ

คลื่น ไหว สะเทือน แบ่ง ได้ 2 ประเภท อะไร บ้าง

คลื่นไหวสะเทือนหลักๆ มี 2 แบบนะ คลื่นในตัวกลาง กับ คลื่นผิวดิน

• คลื่นในตัวกลาง เนี่ย มันวิ่งทะลุโลกได้เลยนะ เร็วปรี๊ด! มี 2 แบบย่อยอีก คือ คลื่น P กับ คลื่น S
  • คลื่น P (Primary wave) เร็วสุดๆ เป็นคลื่นตามยาว คล้ายๆ เวลาเราผลักสปริงอ่ะ มันอัดๆ ขยายๆ วิ่งไปข้างหน้า
  • คลื่น S (Secondary wave) ช้าลงมาหน่อย เป็นคลื่นตามขวาง คล้ายๆ เราสะบัดเชือก ขึ้นๆ ลงๆ แต่คลื่น S เนี่ย วิ่งผ่านของเหลวไม่ได้นะ! สำคัญเลย
• คลื่นผิวดิน อันนี้จะวิ่งแค่แถวๆ ผิวโลก ทำให้เกิดความเสียหายเยอะกว่าตอนแผ่นดินไหว เพราะมันสั่นๆ สะเทือนๆ บนพื้นดินที่เราอยู่เนี่ยแหละ มี 2 แบบ
  • คลื่นเลิฟ (Love wave) อันนี้จะสั่นแบบด้านข้าง เหมือนงูเลื้อย
  • คลื่นเรลีห์ (Rayleigh wave) อันนี้จะสั่นแบบ ขึ้นๆ ลงๆ หมุนๆ เป็นวงรี คล้ายๆ คลื่นในสระน้ำ