คลื่นวิ่งจากน้ำลึกไปยังน้ำตื้น

สงสัยว่าทำไมอัตราเร็วคลื่นในนํ้าลึกถึงมากกว่าคลื่นในนํ้าตื้น

คือ มันพอจะมีอะไรที่มายืนยันได้ไหมคะว่าทำไมอัตราเร็วในนํ้าลึกถึงมากกว่าในนํ้าตื้น อยากรู้เหตุผล หรือทฤษฎีค่ะ หรือสูตรที่พิสูจน์ได้
ตอนนี้รู้แค่ว่า การเปลี่ยนแปลงอัตราเร็วคลื่นเมื่อคลื่นเปลี่ยนตัวกลางจะทำให้อัตราเร็วคลื่นเปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากบริเวณนํ้าลึกนํ้าตื้นเปรียบเสมือนตัวกลางคนละตัวกลาง
ตอนนี้ก็กำลังหาคำตอบอยู่ค่ะ

คุณสามารถแสดงความคิดเห็นกับกระทู้นี้ได้ด้วยการเข้าสู่ระบบ

กระทู้ที่คุณอาจสนใจ

We’ve updated our privacy policy so that we are compliant with changing global privacy regulations and to provide you with insight into the limited ways in which we use your data.

You can read the details below. By accepting, you agree to the updated privacy policy.

Thank you!

View updated privacy policy

We've encountered a problem, please try again.

คุณสมบัติอื่นๆที่เกิดขึ้นกับคลื่น

การถูกดูดกลืน ( ABSORPTION ) เมื่อคลื่นวิทยุเดินผ่านตัวกลาง พลังงานส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปในลักษณะที่กลายเป็นความร้อนเรียกว่า คลื่นวิทยุถูกดูดกลืนโดยตัวกลาง ตัวกลางนั้นไม่ว่าจะเป็นตัวนำ หรือมีสภาพเป็นตัวต้านทานต่อคลื่นวิทยุ อาคารตึก และสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ บนพื้นโลก อุณหภูมิของอากาศ น้ำ และฝุ่นละออง ซึ่งประกอบกันเป็นชั้นบรรยากาศ สามารถเป็นตัวดูดกลืนพลังงานได้ทั้งสิ้น

การกระจัดการกระจาย ( SCATTERING ) เมื่อคลื่นเดินทางตกกระทบบนตัวกลางที่รวมกันเป็นกลุ่ม พลังงานส่วนหนึ่งจะสะท้อนออกมา และบางส่วนเดินทางหักเหเข้าไปในตัวกลาง ส่วนหนึ่งของพลังงานที่เข้าไปในตัวกลางจะถูกดูดกลืนแปลงรูปเป็นความร้อน และมี อีก ส่วนหนึ่งถูกตัวกลางคายออกมาอีกในรูปของการกระจายพลังงานคลื่น เนื่องจากคลื่นที่กระจายออกมานี้ไม่ค่อยเป็นระเบียบเราจึงเรียกว่า คลื่นกระจัดกระจาย การกระจัดกระจายของคลื่นนี้ บางครั้งก็นำมาใช้ประโยชน์ได้เช่น ในระบบการสื่อสารที่เรียกว่า TROPOSPHERIC SCATTER ซึ่งอาศัยการกระจัดกระจายของคลื่นวิทยุจากกลุ่มอากาศที่หนาแน่นในชั้นบรรยากาศ TROPOSPHERE ซึ่งอยู่ห่างจากผิวโลกประมาณ 10 กิโลเมตร ในบางครั้งการกระจัดกระจายของคลื่นก็มีผลเสียเช่น การสื่อสารย่านความถี่ไมโครเวฟ เมื่อคลื่นตกกระทบเม็ดฝนจะทำให้คลื่นเกิดการสูญเสียเป็นผลจากการกระจัดกระจาย และการหักเหทำให้คลื่นไม่สามารถเดินทางไปยังปลายทางได้หมด

การลดทอนพลังงาน (ATTENUATION) ของคลื่น จะมีความหมายหรือสาเหตุคล้ายคลึงกับการถูกดูดกลืน คือการลดทอนพลังงานคลื่นอันเนื่องมาจากการถ่างออกของลำคลื่นวิทยุในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการถ่างออกของลำแสงไฟฉายปรากฎการณ์เช่นนี้จะทำให้ ความเข้มของพลังงานคลื่นวิทยุต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ลดลงไปเรื่อยๆ เมื่อคลื่นเดินทางห่างจากจุดกำเนิดออกไปถ้าแหล่งกำเนิดคลื่นมีลักษณะที่สามารถกระจายคลื่นได้ทุกทิศทางรอบตัวหรือเรียกว่า ISOTROPIC ANTENNA นั้น คลื่นที่ถูกสร้างขึ้น จะลดความเข้มลงไปเรื่อย ๆ เมื่อคลื่นเดินทางห่างออกไป โดยความเข้มจะแปรกลับ กับระยะทางกำลังสองนั่นเอง

โจทย์คลื่นน้ำ (ข้อสอบ O-NET)

1. รถไต่ถังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสม่ำเสมอและวิ่งครบรอบได้ 5 รอบในเวลา 2 วินาที หากคิดในแง่ความถี่ของการเคลื่อนที่ ความถี่จะเป็นเท่าใด

ก. 2.5 Hz

ข. 1.5 Hz

ค. 0.5 Hz

ง. 0.4 Hz

แนวคำตอบ จากโจทย์ที่อ่านนะครับ บางคนตกใจแล้วคิดว่าเป็นการเคลื่อนที่แน่นอนเลย แต่ก็ไม่เป็นอย่างที่คิดแค่การหาความถี่ของคลื่นนั้นเอง ลองอ่านเรื่องความถี่ดี ๆ นะครับ ก็จะรู้ว่า ความถี่หาได้จากจำนวนรอบหารด้วยเวลานั่นเองครับ เพราะฉะนั้นคำตอบคือ 2.5 Hz ครับ ไม่ยากเลยนะครับ คำตอบคือข้อ ก. ครับ

2 เมื่อคลื่นเดินทางจากน้ำลึกสู่น้ำตื้น ข้อใดต่อไปนี้ถูก

ก. อัตราเร็วคลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น

ข. ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวในน้ำตื้น

ค. ความถี่คลื่นในน้ำลึกมากกว่าความถี่คลื่นในน้ำตื้น

ง. ความถี่คลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าความถี่คลื่นในน้ำตื้น

แนวคำตอบ อะฮะ ข้อนี้ไม่ใช่เรื่องยากเลยนะครับถ้าจำสมบัติของคลื่นได้นะครับ คือสมบัติการหักเหนั่นเองครับดังนี้ (เมื่อคลื่นเคลื่อนผ่านตัวกลางต่างชนิดกันจะทำให้ความเร็วของคลื่นและความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงแต่ความถี่คงเดิม โดยพบว่าคลื่นเคลื่อนที่ในทิศไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางโดยความเร็วคลื่น ความยาวคลื่นเปลี่ยน) แล้วเราลองมาวิเคราะห์แต่ละข้อนะครับ

ก. อัตราเร็วคลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น (น้ำลึกมีความหนาแน่นมากกว่าดังนั้นตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าย่อมมีอัตราเร็วในตัวกลางมากกว่าครับ) ดังนั้นข้อนี้ผิด

ข.ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวในน้ำตื้น (จากความหมายของการหักเห และตามสมการ v=λf เมื่อความถี่คงที่ น้ำลึกจะมี อัตราเร็วกว่าน้ำตื้นดังนั้นความยาวคลื่นน้ำลึกย่อมยาวกว่าน้ำตื้น) ดังข้อนี้ถูกต้องครับ

ส่วนข้อ ค. และ ข้อ ง. เป็นดังที่กล่าวมาแล้วคือ ความถี่คงที่ดังนั้นทั้งสองข้อจึงผิดครับ