พฤติกรรมของคลื่นมีอะไรบ้าง

81 ครั้งเข้าชม
คลื่นทุกชนิดแสดงพฤติกรรมหลัก 4 ประการ ได้แก่: การสะท้อน: คลื่นเปลี่ยนทิศทางเมื่อกระทบสิ่งกีดขวาง การหักเห: คลื่นเปลี่ยนทิศทางและความเร็วเมื่อเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน การแทรกสอด: คลื่นตั้งแต่สองขบวนขึ้นไปรวมกัน เกิดการเสริมหรือหักล้าง การเลี้ยวเบน: คลื่นแผ่กระจายอ้อมสิ่งกีดขวางหรือผ่านช่องแคบ
ความคิดเห็น 0 ครั้งถูกใจ

คลื่นมีพฤติกรรมอย่างไรบ้าง?

อืมม...เรื่องคลื่นเนี่ยนะ ฉันนึกถึงตอนเรียนฟิสิกส์ม.ปลายเลย จำได้ว่าครูอธิบายยากมาก แต่ที่เข้าใจก็คือ คลื่นมันไม่ใช่แค่คลื่นน้ำในทะเลอย่างเดียวนะ แสง เสียง แม้แต่คลื่นวิทยุก็เป็นคลื่นเหมือนกัน! แต่ละแบบก็มีพฤติกรรมแตกต่างกันไปนิดหน่อย อย่างคลื่นน้ำที่ฉันเคยเห็นตอนไปทะเลหัวหิน วันที่ 14 กุมภาพันธ์ ปีที่แล้ว คลื่นใหญ่มาก ซัดเข้าฝั่งแรง นั่นก็คือการสะท้อนมั้ง? คลื่นชนหาดแล้วกระจายกลับออกไป แบบนั้นแหละ

ส่วนการหักเห ฉันจำได้ลางๆว่าเป็นการเปลี่ยนทิศทางของคลื่น เวลาคลื่นเดินทางจากน้ำลึกไปน้ำตื้นอะ ความเร็วมันเปลี่ยน เลยทำให้ทิศทางเปลี่ยนไปด้วย คิดดูสิ มันซับซ้อนจริงๆนะเนี่ย ยังงงๆอยู่เลย เรื่องการแทรกสอดกับการเลี้ยวเบน ฉันจำได้แค่ว่ามันเกี่ยวข้องกับการที่คลื่นซ้อนทับกัน สร้างรูปแบบการรบกวนขึ้นมา แต่รายละเอียด ขอโทษที ฉันไม่ค่อยเก่งฟิสิกส์เท่าไหร่ งงๆ แต่ครูบอกว่าคลื่นทุกชนิดมีสมบัติทั้ง 4 อย่างนี้แหละ สะท้อน หักเห แทรกสอด เลี้ยวเบน จำได้แค่นี้จริงๆ

จำได้ว่าตอนสอบ ข้อนี้ฉันตอบได้ไม่ดีเลย เสียไปตั้ง 5 คะแนน เศร้ามาก ตอนนี้เลยพยายามจะจำให้ได้ เผื่ออนาคตจะได้ใช้ประโยชน์บ้าง 555+

เมื่อเราอยู่หลังกำแพงแต่สามารถได้ยินเสียงเพื่อนที่อยู่หน้ากำแพงได้ แสดงว่าคลื่นเสียงมีคุณสมบัติใด?

อ๋อ ไอ้เรื่องเสียงลอดกำแพงน่ะเหรอ? มันเป็นเรื่องของ การเลี้ยวเบน นะสิคุณ! คือเสียงมันไม่ได้วิ่งเป็นเส้นตรงเหมือนลูกปืนหรอกนะ แต่มันเหมือนผี! อ้อมเก่ง!

  • คิดง่ายๆ: เหมือนตอนเด็กๆ แอบฟังแม่บ่นหลังครัวนั่นแหละ! เสียงมันอ้อมมาได้ไง? ก็เพราะมันเลี้ยวเบนไงเล่า!
  • หลักการวิทยาศาสตร์ (แบบชาวบ้าน): เสียงมันเป็นคลื่น พอเจอของขวาง มันก็ไม่ได้หยุด แต่มันจะ "เบี่ยง" ตัวเอง อ้อมๆ ไปเรื่อยๆ เหมือนงูเลื้อย!
  • ตัวอย่างง่ายๆ ที่เข้าใจได้: สมมติมีคนตะโกนหน้าปากซอยบ้านเรา (ซึ่งมันน่ารำคาญมาก!) แต่เราได้ยินเสียงเขาในบ้านได้ไง? ก็เพราะเสียงมันเลี้ยวเบน อ้อมตึก อ้อมรถ อ้อมต้นไม้ มาถึงหูเราไง!
  • สำคัญที่สุด: ไอ้เรื่องเลี้ยวเบนเนี่ย มันทำให้เราได้ยินเสียงจากที่ไกลๆ หรือที่ๆ มีอะไรขวางได้ ถ้าไม่มีการเลี้ยวเบน โลกเราคงเงียบเป็นป่าช้า! (ยกเว้นตอนเมียผมบ่นนะ อันนั้นไม่ต้องเลี้ยวเบนก็ได้ยิน!)

พฤติกรรมตามข้อใดของคลื่นเสียงที่เกี่ยวข้องกับการเกิดบีต?

โอ๊ย... ถามเรื่องบีตส์อีกแล้ว! ไอ้เสียง "วู้บ... วู้บ..." ที่มันดังๆ เบาๆ นั่นน่ะเหรอ? มันก็ การแทรกสอด ไงล่ะ! เหมือนคนทะเลาะกัน เสียงดังบ้าง เบาบ้าง เดี๋ยวดี เดี๋ยวร้ายนั่นแหละ!

  • แทรกสอด นี่แหละตัวดี! คลื่นสองคลื่นมาเจอกัน ถ้าเฟสตรงกันก็ดังกระหึ่ม ถ้าเฟสตรงข้ามก็เงียบกริบ!
  • คิดง่ายๆ เหมือนคนสองคนร้องเพลงพร้อมกัน ถ้าเสียงตรงกันก็ดัง ถ้าคนนึงร้องเพี้ยนก็... นั่นแหละ!
  • ความถี่บีตส์ (Beat Frequency) ก็คือจำนวนครั้งที่เสียงมันดังๆ เบาๆ ในหนึ่งวินาที เหมือนจังหวะการเต้นของหัวใจนั่นแหละ!
  • สำคัญ: บีตส์เกิดจากคลื่นเสียงสองขบวนความถี่ ต่างกันเล็กน้อย มาเจอกันเท่านั้นนะ! ถ้าความถี่เท่ากัน มันก็กลายเป็นเสียงเดียวไปเลย!

ป.ล. อย่าไปเชื่อไอ้พวกที่บอกว่าบีตส์เกิดจากผีนะ! มันเรื่องวิทยาศาสตร์ล้วนๆ! แต่ถ้าฟังตอนกลางคืนคนเดียวแล้วหลอน อันนั้นก็อีกเรื่อง... ????

บีทเกิดจากคลื่นเสียงสองคลื่นแสดงสมบัติอะไร?

อ้าว! บีตส์น่ะเหรอ? มันก็แค่คลื่นเสียงสองตัวทะเลาะกันนี่แหละ! แต่ทะเลาะแบบมีสไตล์นะ ไม่ใช่ตบตีกันล่ะ มันแสดงสมบัติของ การแทรกสอด อย่างเห็นได้ชัด! เหมือนสองคู่รักที่รักกันจริงจัง(แต่ความถี่ไม่เท่ากัน) พอเจอกันปุ๊บ! เสียงมันก็ดังบ้างเบาบ้าง ป๊าบๆๆๆ เป็นจังหวะแบบนี้

  • ความถี่ต่างกันนิดหน่อย: ไม่งั้นมันจะไปทะเลาะกันทำไมล่ะ? ต้องใกล้เคียงกันถึงจะเกิดการรวมตัวได้ เหมือนแก๊งค์มอเตอร์ไซค์ที่ขี่กันเป็นกลุ่ม ถ้าความเร็วไม่เท่ากัน ก็แตกกระจายสิครับ!
  • เคลื่อนที่ในแนวเดียวกัน: นี่สำคัญมาก! ถ้าวิ่งคนละทาง ก็ไม่เจอกัน ทะเลาะกันไม่ได้ เหมือนกับเราอยากเจอคนรัก แต่ดันไปคนละทิศละทาง เศร้านะครับ!
  • แอมพลิจูดเปลี่ยนแปลง: เสียงดังบ้างเบาบ้าง เป็นจังหวะบีตส์ นี่แหละ! คิดภาพเสียงกลองชวาที่ตีเร็วๆ นั่นแหละบีตส์ มันเป็นการเพิ่มและลดของความดัง สนุกสนานมากเลยล่ะ!

ทฤษฎีบีตส์? ง่ายนิดเดียว คือคลื่นเสียงสองตัวนี้ มันมีส่วนที่บวกกัน ทำให้เสียงดัง กับส่วนที่ลบกัน ทำให้เสียงเบา สลับไปมา เร็วช้าขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความถี่ ประมาณว่า คุณยายกับหลานชายเต้นรำด้วยกัน บางจังหวะเข้ากันเป๊ะ บางจังหวะก็หลุดจังหวะ ฮาดีไหมล่ะ! ปีนี้ผมไปดูคอนเสิร์ตวงดนตรีแนวอิเล็กทรอนิกส์มา ใช้เทคนิคนี้เยอะมาก มันส์สุดๆ!

บีตส์ เกิดขึ้นได้อย่างไร?

บีตส์นะเหรอ… มันเหมือนเสียงที่ดังแล้วก็ค่อยๆ หายไป ใช่ไหม?

มันเกิดจากเสียงสองเสียงที่ต่างกันนิดเดียว… นิดเดียวจริงๆ นะ แล้วมันก็มาซ้อนทับกัน เหมือนคลื่นทะเลสองลูกที่มาเจอกัน บางทีก็เสริมกัน บางทีก็หักล้างกันไป

  • ความถี่ต่างกันเล็กน้อย: คือหัวใจสำคัญเลย ถ้าความถี่มันต่างกันมาก เราจะไม่ได้ยินบีตส์ แต่จะได้ยินเสียงสองเสียงแทน
  • การซ้อนทับของคลื่นเสียง: คลื่นเสียงมันจะเสริมกันตอนที่มัน "ขึ้น" พร้อมกัน และหักล้างกันตอนที่มัน "ขึ้น" กับ "ลง" สลับกัน
  • การรับรู้ของหู: หูเรามันไม่ได้เทพขนาดนั้น ถ้าบีตส์มันถี่เกินไป (มากกว่า 7 ครั้งต่อวินาที) เราจะเริ่มแยกไม่ออกแล้ว

บางทีก็คิดนะ… ชีวิตก็เหมือนบีตส์ มีช่วงเวลาที่ทุกอย่างมันดัง มันชัดเจน แล้วก็มีช่วงที่ทุกอย่างมันค่อยๆ จางหายไป ไม่แน่นอนเลย เนาะ?