คลื่นตามยาวเช่นอะไรบ้าง
คลื่นตามยาวคืออะไร? ยกตัวอย่างคลื่นตามยาวพร้อมคำอธิบาย?
ตอนเด็กๆ ผมมีสปริงของเล่นอันยาวๆ ที่เรียกว่าสลิงกี้อะครับ ผมจะวางมันบนพื้นแล้วลองผลักปลายด้านนึง มันจะมีส่วนที่ขยุ้มเข้าหากันแล้วก็วิ่งไปจนสุดปลายอีกด้าน... ภาพนั้นแหละคือคลื่นตามยาวในหัวผมเลย มันคือการอัดๆ ขยายๆ ในแนวที่มันวิ่งไปตรงๆ
แล้วก็นึกถึงตอนไปคอนเสิร์ตวงโปรดที่ Lido Connect เมื่อปลายปีที่แล้ว เสียงเบสที่มันกระแทกหน้าอกอะครับ มันไม่ใช่แค่เสียงที่ได้ยิน แต่มันคือแรงอัดของอากาศจริงๆ ที่เดินทางจากลำโพงมาถึงตัวเราเป็นระลอกๆ นั่นก็ใช่เลย อาการเดียวกันเด๊ะ
ถ้าให้พูดแบบภาษาบ้านๆเลยนะ มันคือการส่งพลังงานไปข้างหน้าแบบผลักกันเป็นทอดๆ ตัวกลางมันไม่ได้ขยับไปไหนไกล แค่สั่นอยู่กับที่แล้วผลักตัวข้างๆ ต่อไปเรื่อยๆในทิศทางเดียวกันกับที่คลื่นมันไป ไม่ได้สะบัดขึ้นลงเหมือนคลื่นน้ำ
คลื่นตามยาวคืออะไร? คือคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ทำให้เกิดเป็นช่วงอัดและช่วงขยายสลับกันไป
ตัวอย่างคลื่นตามยาว? คลื่นเสียง, คลื่นแผ่นดินไหวประเภท P-wave, คลื่นที่เกิดจากการอัดและปล่อยสปริง
อะไรบ้างที่เป็นคลื่นตามยาว
คลื่นตามยาวเหรอ... อ๋อ... มันคือคลื่นที่อนุภาคมันสั่นไปทางเดียวกับที่คลื่นมันวิ่งไปอะ... นึกภาพออกปะ... เหมือนสปริงที่เราดันปลายมัน... ไอ้ส่วนที่มันอัดๆ กันอะ มันก็จะวิ่งไปข้างหน้า... ทิศทางเดียวกันเลย
อนุภาคของตัวกลางสั่นในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น... ไม่เหมือนคลื่นน้ำนะ อันนั้นมันขึ้นๆ ลงๆ ตั้งฉากกันเลย อันนั้นมันคลื่นตามขวาง... คนละเรื่องกัน
เสียงไง... เสียงนี่ตัวอย่างชัดสุด... คลื่นเสียงคือการอัดและขยายตัวของอากาศ... โมเลกุลอากาศมันแค่สั่นไปข้างหน้าข้างหลังอยู่กับที่แล้วส่งพลังงานต่อๆ กันไป ไม่ได้ลอยตามเสียงมาถึงหูเรานะ
- คลื่นเสียง (Sound waves) คือตัวอย่างคลาสสิกเลย
- คลื่นในสปริง ที่เกิดจากการดันหรือดึงปลายสปริง
- คลื่นไหวสะเทือนปฐมภูมิ (P-waves) จากแผ่นดินไหว... เออใช่ อันนี้ด้วย
ไอ้คลื่น P-wave นี่แหละที่มาถึงเครื่องวัดได้ก่อนเพื่อน... เพราะมันเดินทางเร็วสุด มันคือการสั่นแบบอัดๆ ขยายๆ ในชั้นหิน... ส่วนคลื่น S ที่ตามมาทีหลังนั่นเป็นคลื่นตามขวาง สั่นขึ้นๆ ลงๆ
ตัวอย่างคลื่นในชีวิตประจําวัน มีอะไรบ้าง
โอ้โห! เรื่องคลื่นนี่มันอยู่รอบตัวเราเหมือนอากาศหายใจเลยนะจะบอกให้!
- โทรศัพท์มือถือ: ก็คลื่นนี่แหละที่ทำให้เราเม้าท์มอยกับเพื่อนบ้านยันต่างดาวได้ (ถ้าติดต่อได้นะ)
- ทีวี วิทยุ: เปิดปุ๊บมาปั๊บ ก็เพราะคลื่นเขาทำหน้าที่เป็นป๋าดันให้ภาพ เสียง วิ่งมาหาเราไง
- ไมโครเวฟ: ที่อุ่นข้าว อุ่นปลา ปิ้งขนมปังให้ร้อนจี๋ ก็คลื่นตัวแสบนี่แหละ
- รีโมททีวี: กดปุ๊บ ช่องเปลี่ยนปั๊บ สะดวกสบายจนบางทีก็ขี้เกียจลุกไปกดเอง ก็เพราะมีคลื่นอินฟราเรดเป็นลูกมือ
- หมอบอกให้ไปเอ็กซเรย์: นั่นแหละ คลื่นอีกรูปแบบที่มองทะลุเข้าไปดูข้างในกระดูกเราได้
ข้อมูลเสริม:
- คลื่นพวกนี้มีหลายแบบนะ บางคลื่นก็อ่อนโยน บางคลื่นก็แรงเหมือนพายุ
- เทคโนโลยีสมัยนี้ก็ใช้คลื่นกันแบบไม่บันยะบันยังเลยจริงๆ
- บางทีคลื่นก็แอบมาทำอันตรายได้เหมือนกันนะ ถ้าเราไม่ระวัง
อะไรคือตัวอย่างของคลื่น
ตอนเด็กๆ เนี่ยนะ คลื่น นี่เป็นเรื่องใกล้ตัวมากๆ เลย แบบว่า ตอนนั้นอยู่บ้านแถบปริมณฑล กรุงเทพฯ ช่วง ประมาณปี 2540 ร้อนๆ เลย หน้าร้อน ทีไร ฝนตกทีไร ทุ่งนาก็จะ เป็นลูกคลื่น ขยับไปมาตามลม ตอนเด็กวิ่งเล่น อยู่ดีๆ เสียงฟ้าผ่า มาที สะดุ้งทั้งบ้าน นั่นแหละ คลื่นเสียง ของจริง!
แล้วก็จำได้แม่นเลย เคยไปเที่ยวทะเลหัวหินวันหยุดยาวประมาณปี 2545ตอนเย็นๆแสงแดด กำลังจะ ลาลับขอบฟ้าเห็นเป็นสีส้มๆ ทองๆสวยมากมันคือคลื่นแสง ที่ส่องมาไง
วันไหนอากาศดีๆท้องฟ้าโปร่งจะเห็นเครื่องบินบินผ่านไปมองไปเห็นเป็นเงาเล็กๆวิ่งไปบนพื้นดินอันนั้นก็เหมือนคลื่น อย่างหนึ่งนะ
ตอนเป็นวัยรุ่นชอบฟังเพลงเปิดวิทยุคลื่นFM 93.5ทุกวันเสียงเพลงที่ดังออกมาผ่านลำโพงมันคือคลื่นวิทยุนี่แหละที่ทำให้เราได้ยินเพลงโปรด
เวลาไปจับจ่ายตลาดตามร้านขายของเห็นเขายิงปืนเลเซอร์เพื่อสแกนบาร์โค้ดแสงเลเซอร์ที่พุ่งออกมาเป็นเส้นบางๆสีแดงๆนั่นก็เป็นคลื่นแบบหนึ่งเหมือนกัน
ตัวอย่างของคลื่นที่เจอในชีวิตประจำวัน:
- คลื่นน้ำ: เวลา หยิบก้อนหินโยนลงไปในน้ำบ่อน้ำหรือ แอ่งน้ำจะเห็นวงน้ำขยายออกไปเป็นชั้นๆนั่นแหละคลื่นน้ำอย่างชัดเจนตอนเด็กๆเคยทำบ่อยเล่นสนุกมากๆ
- คลื่นเสียง: เวลา คนคุยกันตะโกนหรือเสียงดนตรีที่ได้ยินจากโทรศัพท์เครื่องเสียงหรือแม้แต่เสียงลมพัดก็เป็นคลื่นเสียงทั้งนั้นเคยตะโกนเรียกเพื่อนจากที่ไกลๆเสียงมันก็เดินทางไปถึงนี่คือพลังงานของคลื่นเสียง
- คลื่นแสง:แสงอาทิตย์ที่ทำให้เราร้อนแสงไฟที่ทำให้มองเห็นหรือแม้แต่แสงจากหน้าจอโทรศัพท์ที่เรากำลังดูอยู่นี่คือคลื่นแสงทั้งสิ้นจำได้ว่าตอนเด็กเอาแว่นขยายส่องแดดให้เป็นจุดเล็กๆรวมกันแล้วก็มีกระดาษไหม้ตรงนั้นคือพลังงานจากคลื่นแสงชัดๆ
- คลื่นวิทยุ:ตอนนั่งรถแล้วเปิดวิทยุเพื่อฟังข่าวสารหรือเพลงสัญญาณเหล่านั้นเดินทางมาจากเสาส่งเป็นคลื่นวิทยุทำให้เรารับฟังได้นี่ก็เป็นตัวอย่างที่คุ้นเคย
- คลื่นความร้อน:เวลายืนใกล้ๆกองไฟจะรู้สึกถึงความร้อนแผ่ออกมาอันนี้คือคลื่นความร้อนอีกประเภทหนึ่งที่สัมผัสได้
อะไรเคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่น
ไอ้ที่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่นน่ะเหรอ! โอ๊ย มันคือ พลังงาน จ้ะ! ไม่ใช่ตัวน้ำมันเองนะเว้ยเฮ้ย! เหมือนคนตะโกนลั่นสนั่นหวั่นไหวไปหาสาวข้างบ้าน เสียงดังถึงหูเธอ แต่ตัวคนตะโกนยังยืนอยู่หน้าบ้านตัวเองนั่นแหละ! เข้าใจยัง?
จะบอกให้! เวลาโยนก้อนหินลงน้ำเนี่ยนะ พลังงานที่มือเราส่งไปก้อนหินน่ะ มันไม่ได้หายไปไหนนะจ๊ะคุณโยม! มันไปแปลงร่างเป็นคลื่นน้ำซะงั้น! เหมือนเสกมนต์อะ แกจะให้ก้อนหินไปทิ่มตาน้ำ แต่สุดท้ายมันดันไปสร้างระลอกน้ำซะงั้น! พลังงานมันเก่ง มันไปทั่วได้หมดแหละ
แล้วไอ้พวกที่เข้าใจผิดคิดว่าน้ำมันไหลไปกับคลื่นน่ะนะ! โธ่เอ๊ย! ลองเอา เม็ดโฟม ลอยลงไปสิคุณ! เม็ดโฟมน่ะมันก็แค่เต้นดุ๊กดิ๊กอยู่กับที่เหมือนคนโดนจี้เอวแหละ! มันไม่ได้ลอยไปไหนไกลกับคลื่นหรอก แค่ขึ้นๆ ลงๆ โยกๆ ย้ายๆ นิดหน่อย ไม่ได้วิ่งมาราธอนไปกับคลื่นหรอกนะ! มันแค่รับบทเป็นนักเต้นประจำคลื่นไง เข้าใจ๊?
- คลื่นมันมีหลายแบบนะ! ไม่ใช่แค่คลื่นน้ำทะเลซัดฝั่งอย่างเดียว มีทั้งคลื่นแสงที่ส่องไปทั่วโลกเหมือนไฟสปอตไลต์ยามราตรี คลื่นเสียงที่ทำให้เราได้ยินเสียงเม้าท์มอยชาวบ้าน ไปจนถึงคลื่นวิทยุที่ส่งสัญญาณให้ละครหลังข่าวไม่สะดุด! มันเป็นญาติๆ กันหมดแหละ!
- จำไว้ว่า คลื่นมันเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง แต่ไม่ได้เอาตัวกลางไปด้วย! เหมือนเราส่งจดหมายผ่านบุรุษไปรษณีย์ บุรุษไปรษณีย์ส่งจดหมายไปถึงมือคนรับ แต่ตัวบุรุษไปรษณีย์ไม่ได้ไปนั่งอ่านจดหมายกับคนรับนั่นแหละ!
- ความเร็วคลื่นน่ะมันก็แล้วแต่ว่าไปเจออะไรนะ! ในทะเลลึกอาจจะวิ่งเร็วยิ่งกว่าจรวด แต่พอมาเจอชายหาดตื้นๆ ก็ช้าลงเหมือนคนแก่เดินขึ้นเขาอะ! ความเร็วของคลื่นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางนั้นๆ นะจ๊ะ
- แล้วไอ้พลังงานที่ว่าเนี่ยนะ มันก็ขนของสำคัญไปด้วยนะ! บางทีมันก็ขนข้อมูล ขนสัญญาณ เหมือนรถเมล์ที่ขนคน แต่รถเมล์ไม่วิ่งหายไปกับผู้โดยสารตอนลงจากรถอะ! คลื่นขนพลังงานและข้อมูลไปได้ไกลโพ้นเลย!
คลื่นที่ใช้ในการสื่อสารมีอะไรบ้าง
คลื่นสื่อสาร? ก็มีแค่นี้:
- MF (Medium Frequency): วิทยุ AM
- HF (High Frequency): วิทยุ คลื่นสั้น
- VHF (Very High Frequency): วิทยุ FM, ทีวีอนาล็อก
- UHF (Ultra High Frequency):ทีวีดิจิทัล, โทรศัพท์ไร้สาย, มือถือ
เรื่องที่มึงควรรู้เพิ่ม:
- ทุกคลื่น วิ่งด้วยความเร็วแสง มันคือสัจธรรม
- MF/HF เดินทางไกล แม่งทะลุทะลวงดี
- VHF/UHF ส่งข้อมูลได้เยอะกว่า จึงเหมาะกับ มือถือ, Wi-Fi
- คลื่นยิ่งสูง สัญญาณยิ่งคมชัด แต่ก็ไปไม่ไกลเท่า
- สัญญาณรบกวน? เรื่องธรรมชาติ ช่างแม่งเหอะ
- คลื่นเหล่านี้ คือรากฐาน ถ้าไม่มี มึงก็คงใบ้
วัสดุอะไรบ้างที่นําไฟฟ้าได้
วัสดุที่นำไฟฟ้าได้?
- โลหะ: เงิน, ทองแดง, อลูมิเนียม, ตะกั่ว, และโลหะผสมต่างๆ
- สายไฟในบ้าน: ส่วนใหญ่เป็นทองแดง
- ระบบไฟฟ้าแรงสูง: ใช้อลูมิเนียม
เพิ่มเติม:
- ทองแดง: นำไฟฟ้าดี รองจากเงิน แต่ราคาถูกกว่า เหมาะใช้งานทั่วไป.
- อลูมิเนียม: น้ำหนักเบา ราคาไม่แพง แต่การนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดง.
- เงิน: นำไฟฟ้าได้ดีที่สุด แต่แพงเกินไปสำหรับใช้งานทั่วไป.
- ตะกั่ว: นำไฟฟ้าได้ แต่อาจไม่นิยมเท่าตัวอื่น.
- โลหะผสม: ถูกออกแบบมาเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการนำไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะ.
วัสดุ ที่ สามารถ นำ ไฟฟ้า ได้ ดี และ วัสดุ ที่ เป็น ฉนวน มี อะไร บ้าง
โอ๊ยยยย ไฟดับเมื่อคืนนึกว่าสายไฟขาดอีกแล้วนะเนี่ย ต้องไปดูปลั๊กไฟที่บ้านเก่าๆ แฟนบ่นตลอดเรื่องไฟ ชอบช็อตๆ อยู่เรื่อย แต่ก็นั่นแหละ ต้องรู้เรื่องพวกนำไฟฟ้า ฉนวนไฟฟ้าไว้บ้าง ไม่งั้นอันตรายจริงๆ นะ คิดแล้วเสียว
อืมม พวก ตัวนำไฟฟ้า หลักๆ เลย ที่เห็นใช้บ่อยๆ ก็พวกโลหะไง ที่ใช้ทำสายไฟนั่นแหละ เงินนี่ดีสุดๆ แพงฉิบ ไม่เคยจับเลยนอกจากเหรียญ ทองแดงก็เห็นตามสายไฟเยอะแยะ เหล็กก็เป็นนะ อะลูมิเนียมก็เหมือนกัน เคยเห็นหม้อแปลงไฟใช้เปล่า ตัวเครื่องใช้ไฟฟ้าบางทีก็มีส่วนประกอบที่เป็นแกรไฟต์ด้วยนะ ใช่เลย
ส่วนพวก ฉนวนไฟฟ้า นี่สำคัญกว่าอีกนะ ในแง่ความปลอดภัย ต้องมีเลย ไม่งั้นไฟช็อตตายกันหมดสิ! จำได้ว่าตอนเด็กๆ เคยโดนไฟดูดทีนึง เพราะไปจับสายไฟเปลือยๆ ที่ปลั๊กไฟในครัว แบบว่าพลาดเองล้วนๆ โชคดีที่กระแสไม่แรงมาก เลยไม่เป็นอะไรมาก ตั้งแต่นั้นเลยระวังเรื่องนี้ตลอด
มันก็เหมือนเส้นแบ่งอะเนอะ ระหว่างสิ่งที่ปล่อยกระแสผ่านได้ กับสิ่งที่กั้นมันไว้ เออ งั้นมาดูแบบสรุปๆ กันดีกว่า จะได้ไม่งง
ตัวนำไฟฟ้าดีเยี่ยม:
- เงิน (นำดีสุดแต่แพงโคตร!)
- ทองแดง (ที่ใช้เยอะในสายไฟ)
- เหล็ก
- อะลูมิเนียม (เบาดี)
- แกรไฟต์ (ใช่ในไส้ดินสอไง แปลกดี)
ฉนวนไฟฟ้า (ไม่นำไฟฟ้าเลยนะ):
- เพชร (แพงไปอีก เป็นฉนวนที่ดีนะเออ)
- แก้ว (ขวดแก้วนี่แหละ)
- พลาสติก (หุ้มสายไฟไง จำเป็นมาก)
- ผ้า (เสื้อผ้าเรานี่แหละ)
- ไม้ (โต๊ะไม้ เก้าอี้ไม้)
- กระเบื้อง (ปูพื้นนั่นแหละ)
- กระดาษ (หนังสือเรียน งงป่ะ)
เมื่อวานฉันเพิ่งเปลี่ยนปลั๊กพ่วงใหม่ที่บ้านไป ตัวสายมันมีพลาสติกหุ้มหนาๆ เลย เพราะปลั๊กเก่าสายมันเริ่มเปื่อย พลาสติก นี่แหละตัวสำคัญเลยในชีวิตประจำวัน ส่วนใหญ่เจอแต่ในอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ที่ต้องกันไฟรั่ว ฉันไม่เคยคิดเลยว่าพวก ไม้ กับ กระดาษ ก็เป็นฉนวนนะ จนกระทั่งไปหาข้อมูล เจอว่ามันก็ใช่ แค่ต้องแห้งนะ ถ้าเปียกก็อีกเรื่องนึง
บางทีก็สงสัยนะว่าทำไมของบางอย่างมันนำไฟฟ้าได้ดีขนาดนั้น แล้วบางอย่างมันกั้นได้ดีขนาดนี้ มันเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมใช่ปะ ฉันรู้ว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ง่ายในตัวนำ แต่มันลึกกว่านั้นเยอะ ฉันไม่รู้ละเอียดหรอก แค่รู้ว่าอะไรใช้ยังไงก็พอ
โอเค สรุปแค่นี้แหละ ปวดหัวกับการหาข้อมูลละ วันนี้ต้องออกไปซื้อไฟฉายใหม่ด้วย ไฟชอบดับบ่อยจริงๆ เฮ้อ.
ความคิดเห็นต่อคำตอบ:
ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ! ความคิดเห็นของคุณมีความสำคัญมากในการช่วยเราปรับปรุงคำตอบในอนาคต