ปรากฏการณ์คลื่น: มันคืออะไร, ตัวอย่าง, สรุป

ทั้งหมด ปรากฏการณ์คลื่น ที่มีอยู่ในธรรมชาติเกิดจากการแพร่กระจายของคลื่นชนิดต่างๆ คลื่นคือการเคลื่อนไหวที่เฉพาะเจาะจงมาก มีลักษณะเป็นพัลส์ หรือพัลส์ต่อเนื่องซึ่งมีการแพร่กระจายของพลังงานโดยเฉพาะ

อ่านด้วย: 5 เรื่องต้องรู้เกี่ยวกับเวฟ

สรุปปรากฏการณ์คลื่น

• ปรากฏการณ์คลื่นประกอบด้วยคลื่นและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาสังคมสมัยใหม่
• คลื่นเป็นรูปแบบของการแพร่กระจายพลังงาน
• ปรากฏการณ์คลื่นมีลักษณะโดยการแพร่กระจายคลื่น
• ปรากฏการณ์คลื่นคือ:
  • การสะท้อนกลับ: เป็นคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับการสะท้อนปรากฏการณ์คลื่น
  • การเลี้ยวเบน: มันเป็นคุณสมบัติของปรากฏการณ์คลื่นที่จะข้ามสิ่งกีดขวาง
  • การหักเหของแสง: เป็นคุณสมบัติของการเปลี่ยนความเร็วการแพร่กระจายของปรากฏการณ์คลื่น
  • โพลาไรซ์: เป็นลักษณะของปรากฏการณ์คลื่นที่จะกรองออก
  • เสียงสะท้อน: เมื่อความถี่การสั่นของปรากฏการณ์คลื่นเกิดขึ้นพร้อมกับความถี่การสั่นตามธรรมชาติของระบบทางกายภาพ
  • การกระจายตัว: เป็นคุณสมบัติของปรากฏการณ์คลื่นที่รวมกันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเร็วของคลื่นที่เกิดขึ้น
  • การรบกวน: เป็นคุณสมบัติของปรากฏการณ์ลูกคลื่นที่สามารถเพิ่มหรือลดได้
• แสงแดดและเสียงเป็นตัวอย่างของคลื่นที่มีลักษณะแตกต่างกัน

ปรากฏการณ์คลื่นคืออะไร?

ปรากฏการณ์ลูกคลื่นคือ ซึ่งหลักการทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังการเกิดขึ้นคือ คลื่น. สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าโดยธรรมชาติแล้ว ปรากฏการณ์หลายอย่างสามารถมีลักษณะเป็นลูกคลื่นได้

ตัวอย่างเช่น, เสียงที่เราได้ยินเมื่อคนพูดเป็นคลื่นชนิดหนึ่ง. ในกรณีนี้ เราได้ยินเนื่องจากการรบกวนในโมเลกุลของอากาศที่แพร่กระจายไปยังหูของเรา ซึ่งเรามีโครงสร้างที่สามารถรับและรับรู้การรบกวนนี้ได้

ในกรณีของ ไมโครเวฟใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่อยู่อาศัยเรามีการสร้างและการแพร่กระจายของคลื่นชนิดอื่นที่แตกต่างจากคลื่นเสียงและมีลักษณะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในสองกรณีที่กล่าวถึง เราสามารถเห็นได้ว่าประเภทของคลื่นและดังนั้น ปรากฏการณ์คลื่นที่เกี่ยวข้องจึงมีลักษณะที่แตกต่างกัน

ปรากฏการณ์คลื่นชนิดใด?

ยังคงใช้ปรากฏการณ์คลื่นทั้งสองที่กล่าวถึงและในวิธีที่เจาะจงมากขึ้น เรากำหนด ปรากฏการณ์เสียงเป็นปรากฏการณ์คลื่นกลและไมโครเวฟเป็นปรากฏการณ์ของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. แต่อะไรคือความแตกต่างระหว่างธรรมชาติทั้งสองของปรากฏการณ์เหล่านี้? ในกรณีแรกเรามีคลื่นเสียงอยู่

NSNS คลื่นเสียง จำเป็นต้องมีวิธีการขยายพันธุ์. ซึ่งหมายความว่าเราได้ยินเท่านั้น เนื่องจากคลื่นเสียงต้องการอากาศเพื่อแพร่ขยายของมัน พลังงาน. ในกรณีที่สอง เรามีการเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้ไม่ต้องการวัสดุสำหรับการขยายพันธุ์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางในสุญญากาศ นั่นเป็นสาเหตุที่แสงแดดส่องถึงพื้นโลก แน่นอนว่าเราไม่สามารถมองข้ามความจริงที่ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายังแพร่กระจายในสื่อวัสดุ

คลื่นโดยเฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นคลื่นตามขวางมีคุณสมบัติที่สำคัญบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์บางอย่างที่ได้รับความทุกข์ทรมานจากคลื่นเหล่านี้

• การสะท้อนกลับ: ปรากฏการณ์ที่คลื่นสะท้อน
• การหักเหของแสง: เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นเมื่อมันเปลี่ยนจากตัวกลางการแพร่กระจายหนึ่งไปอีกตัวหนึ่ง
• โพลาไรเซชัน: สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นตัวกรองชนิดหนึ่งสำหรับคลื่นตามขวาง โพลาไรซ์จะเลือกทิศทางการสั่นสะเทือนเพียงทิศทางเดียวจากทิศทางการสั่นสะเทือนทั้งหมดของคลื่น ทำได้โดยใช้โพลาไรเซอร์ ซึ่งยอมให้แรงสั่นสะเทือนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น
• กระจาย: สัมพันธ์กับความเร็วการแพร่กระจายของคลื่น ในกรณีนี้ คลื่นหลายคลื่นที่มีความเร็วต่างกันจะสร้างคลื่นผลลัพธ์ ซึ่งหมายความว่าความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นผลลัพธ์จะเปลี่ยนไปตามคลื่นส่วนประกอบ
• การเลี้ยวเบน: ในนั้นคลื่นจะหมุนไปรอบๆ วัตถุ รวมถึงรู ซึ่งอาจทำให้คลื่นขยายหรือกระจายเมื่อผ่านรูดังกล่าว
• การรบกวน: เกิดขึ้นเมื่อคลื่นตั้งแต่สองคลื่นขึ้นไปในอวกาศมาบรรจบกัน ในกรณีนี้จะมีคลื่นทับซ้อนกันซึ่งจะส่งผลให้เกิดคลื่น ในบริบทนี้ เราจำแนกการรบกวนออกเป็นสองวิธี อย่างแรกเรียกว่าการรบกวนเชิงสร้างสรรค์คือสถานการณ์ที่แอมพลิจูดของคลื่นที่ได้เป็นผลรวมของแอมพลิจูดของคลื่นที่ประกอบขึ้นเป็นมัน ประการที่สองเรียกว่าการรบกวนแบบทำลายล้างคือสถานการณ์ที่แอมพลิจูดของคลื่นที่ได้คือความแตกต่างในแอมพลิจูดของคลื่นที่ประกอบขึ้นเป็นคลื่น
• เสียงก้อง: พิสูจน์ลักษณะคลื่นของระบบกายภาพ ในบริบทนี้ ระบบที่มีการสั่นจะได้รับการกระตุ้นที่ความถี่ซึ่งสอดคล้องกับความถี่การสั่นตามธรรมชาติของระบบนั้น ด้วยวิธีนี้ ระบบจะเริ่มสั่นด้วยแอมพลิจูดที่มากขึ้น

ดูด้วย: อินฟาเรดและอัลตราซาวนด์คืออะไร?

ตัวอย่างปรากฏการณ์คลื่น

ก) ปรากฏการณ์คลื่นกล

นอกจากตัวอย่างคลื่นเสียงแล้ว เราสามารถพูดถึง คลื่นที่ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของทะเลสาบ เมื่อเราขว้างก้อนหินหรือสิ่งของใดๆ การเคลื่อนที่ของคลื่นของ a ผิวของเครื่องเพอร์คัชชัน นอกจากนี้ยังเป็นปรากฏการณ์คลื่นกล นอกจากนี้คุณยังมีคลื่นบนเชือกเมื่อคุณออกกำลังกาย นอกจากนี้ ยังมีปรากฏการณ์คลื่นอื่นๆ อีกมากมายในธรรมชาติที่เหมาะกับลักษณะเหล่านี้ กล่าวคือมีคลื่นเชิงกลอยู่ด้วย

คลื่นบนพื้นผิวของทะเลสาบเนื่องจากหยดน้ำที่ตกลงมา

b) ปรากฏการณ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

สิ่งเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากไมโครเวฟ เราสามารถพูดถึง คลื่นวิทยุ; คุณ เอ็กซ์เรย์, สำหรับทำการทดสอบภาพวินิจฉัย อู๋ อินฟราเรด, มีวิสัยทัศน์ตอนกลางคืน และปรากฏการณ์ส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับแสงแดด เช่น การหักเหของแสง การสะท้อนของแสง และการเลี้ยวเบน

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ภาพวินิจฉัย วัตถุ เครื่องใช้ไฟฟ้าและของใช้ในครัวเรือนก็เข้ากับปรากฏการณ์ประเภทนี้ด้วยเพราะเป็นการแพร่กระจายคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ แน่นอน การร่วมมือกับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของสังคมสมัยใหม่และเพิ่มคุณภาพชีวิตของประชาชน

โดยสรุป ปรากฏการณ์เหล่านี้ทั้งหมด ดังกล่าว อยู่บนพื้นฐานของการมีอยู่ของปรากฏการณ์คลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า มีลักษณะการแพร่กระจายของคลื่นและดังนั้น พลังงาน โดยไม่ต้องใช้สื่อวัสดุ ดังนั้น.

เตาไมโครเวฟ ใช้อุ่นอาหารในบ้าน

เมื่อพิจารณาปรากฏการณ์เด่นที่เกิดจากคลื่น เรามีตัวอย่างต่อไปนี้สำหรับแต่ละกรณี:

• การสะท้อนกลับ: เราเห็นภาพเมื่อเรายืนอยู่หน้ากระจกอย่างแม่นยำเพราะแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามขวางถูกสะท้อนออกมา
• การหักเหของแสง: ตัวอย่างเช่น เรามีกรณีของแสงแดด. เมื่อมันผ่านจากอากาศสู่น้ำในสระ ความเร็วในการขยายพันธุ์ของมันจะลดลง ผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงนี้คือบุคคลภายนอกสระมองเห็นวัตถุภายในสระในลักษณะบิดเบี้ยว
• โพลาไรเซชัน: เราพูดถึงกรณีของแว่นกันแดดที่นี่ เลนส์แว่นกันแดดที่ดีทำหน้าที่เป็นเลนส์โพลาไรเซอร์แบบเบา ซึ่งหมายความว่าเมื่อใช้พวกมัน ดวงตาของคุณจะได้รับความเข้มของแสงที่ต่ำลง เนื่องจากทิศทางอื่นๆ ของการสั่นสะเทือนของแสงไม่สามารถไปไกลกว่าเลนส์ได้ อันที่จริงสิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงราคาที่สูงของแว่นตาที่ประกอบจากเลนส์กันแดดที่ดี
• กระจาย: ตัวอย่างที่ดีคือการกระจายตัวของคลื่นบนพื้นผิวทะเลสาบเมื่อหินถูกโยนลงไป
• การเลี้ยวเบน: สัญญาณอินเทอร์เน็ตไร้สายเป็นตัวอย่างที่ดีของปรากฏการณ์นี้ โทรศัพท์มือถือของคุณสามารถรับรู้ได้เมื่อคุณอยู่ในห้อง แม้กระทั่งกับโมเด็มในห้องนั่งเล่น เป็นต้น ดังนั้นสัญญาณไร้สายจึงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามขวางที่ไปรอบ ๆ ผนังและประตูทั้งหมดในบ้านของคุณจนถึงห้องนอนของคุณ
• การรบกวน: ตัวอย่างเช่น เรามีกรณีของโทรศัพท์มือถือ ซึ่งเมื่อเล่นใกล้ลำโพงหรือแม้แต่คอมพิวเตอร์ ก็สามารถเปล่งเสียงฟู่ได้
• เสียงก้อง: ตัวอย่างเช่น เรามีทหารกำลังเดินอยู่บนสะพาน ความถี่ในการเดินของมันสามารถจับคู่กับความถี่การสั่นตามธรรมชาติของสะพานได้ ในกรณีนี้ แอมพลิจูดของคลื่นที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และโครงสร้างสะพานอาจแตกได้

อ่านด้วย: รุ้งเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ปรากฏการณ์คลื่นในชีวิตประจำวัน

ในชีวิตประจำวันปรากฏการณ์คลื่นมีอยู่ตลอดเวลาตั้งแต่ตื่นนอนและ เราสามารถเห็นวัตถุผ่านการสะท้อน การเลี้ยวเบน และการหักเหของแสง สว่างไสวจนเราเข้านอนกับ การผลิตความร้อนในร่างกายของเรา ใต้ฝาครอบ

ความร้อนยังเป็นปรากฏการณ์คลื่นกลด้วย ดังนั้นจึงต้องการสื่อวัสดุสำหรับการแพร่กระจาย นอกเหนือจากสิ่งเหล่านี้และที่กล่าวถึงในข้อความแล้ว ยังมีปรากฏการณ์คลื่นจำนวนมากที่ตรงกับคุณลักษณะทั้งหมดที่กล่าวถึง

แบบฝึกหัดแก้ปรากฏการณ์คลื่น

คำถามที่ 1 - (IFGO) คลื่นเป็นวิธีการถ่ายโอนพลังงานจากภูมิภาคหนึ่งไปยังอีกภูมิภาคหนึ่ง มีคลื่นกล ซึ่งต้องใช้วัสดุในการแพร่กระจาย และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถแพร่กระจายทั้งในสุญญากาศและในสื่อวัสดุบางชนิด เรื่องเวฟเราพูดถูกว่า

ก) พลังงานที่ถ่ายโอนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่นนั้น

B) เสียงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ดังนั้นจึงสามารถส่งจากเสาอากาศหนึ่งไปยังอีกเสาอากาศหนึ่งได้เช่นเดียวกับในการส่งสัญญาณโทรทัศน์และวิทยุ

C) แสงที่มองเห็นเป็นคลื่นกลที่แพร่กระจายในแนวขวางเท่านั้น

ง) มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ เช่น อัลตราไวโอเลต อินฟราเรด และไมโครเวฟ

จ) อินฟราซาวน์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำกว่าความถี่ที่ได้ยิน

ปณิธาน

ทางเลือก ก. เสียงเป็นคลื่นกล ไม่ใช่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ใช่คลื่นกล ไม่สามารถมองเห็นคลื่นอัลตราไวโอเลต อินฟราเรด และไมโครเวฟได้ด้วยตาเปล่า อินฟาเรดเป็นคลื่นเสียงและเป็นกลไก

คำถาม2 - (Fatec) ตรวจสอบทางเลือกที่ถูกต้อง

ก) คลื่นวิทยุเป็นคลื่นกล

B) คลื่นตามขวางทุกคลื่นเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า

C) ในการสะท้อนของคลื่น ความยาวและความเร็วของคลื่นจะเปลี่ยนไป แต่ความถี่ของคลื่นจะยังคงอยู่

D) เมื่อคลื่นผ่านจากตัวกลางที่มีการหักเหแสงมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีการหักเหแสงน้อยกว่า จะมีการเปลี่ยนแปลงในความยาวคลื่น แต่ไม่ใช่ในความถี่

E) คลื่นที่แพร่กระจายผ่านสุญญากาศเป็นคลื่นกล

ปณิธาน

ทางเลือก ง. ปรากฏการณ์คลื่นที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของตัวกลางซึ่งคลื่นแพร่กระจายไปเรียกว่าการหักเหของแสง ในนั้นมีการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นและความเร็ว แต่ความถี่ยังคงที่

โดย Luiz Guilherme
ครูฟิสิกส์

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm