การสะท้อน
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
17 ก.ย. 67
 | 638 views



การสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน เป็นสมบัติ 4 ประการของคลื่นซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขที่มีผลกับการเคลื่อนที่ของคลื่น สมบัติแรกที่จะกล่าวถึงคือ การสะท้อน…การสะท้อนเกิดขึ้นเมื่อมีตัวกลางต่างชนิดมาบังการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นจะตกกระทบตัวกลางชนิดใหม่แล้วสะท้อนกลับมาเคลื่อนที่ในตัวกลางชนิดเดิม

 

เฟสจากการสะท้อน

คลื่นที่มักใช้ในการศึกษาเฟสจากการสะท้อนคือคลื่นในเส้นเชือก 

- ถ้าบริเวณปลายของเส้นเชือกที่เกิดการสะท้อนเป็นบริเวณที่ขยับขึ้น-ลงได้ จะเรียกปลายแบบนี้ว่าปลายอิสระหรือปลายเปิด

ตัวอย่างเช่น นำปลายเชือกผูกติดกับวงแหวนลื่นที่ร้อยอยู่กับเสา…จุดเชื่อมต่อของเชือกกับวงแหวนจะเคลื่อนไปด้วยกันในแนวดิ่ง วงแหวนไม่ออกแรงกระทำกับเชือกในแนวดิ่ง แต่ในแนวระดับจุดที่เชือกเชื่อมต่อกับวงแหวนจะไม่ขยับ จึงต้องมีแรงดึงจากวงแหวนต้านกับองค์ประกอบของแรงตึงเชือกในแนวระดับ ผลคือมีแรงสุทธิในแนวดิ่ง ทำให้เกิดคลื่นสะท้อนสะบัดกลับตามทิศการกระจัด

ถ้ามีสันคลื่นเข้ามาตกกระทบ หลังสะท้อนก็จะเกิดสันคลื่นสะท้อนกลับไป การสะท้อนที่จุดปลายแบบนี้เรียกว่าการสะท้อนปลายอิสระหรือปลายเปิด จะทำให้คลื่นสะท้อนมีเฟสเหมือนกับคลื่นตกกระทบ 

- ถ้าบริเวณปลายของเส้นเชือกที่เกิดการสะท้อนไม่สามารถขยับได้ จะเรียกปลายแบบนี้ว่าปลายตรึงหรือปลายเปิด

ตัวอย่างเช่น ปลายเชือกยึดติดกับกำแพง…กำแพงที่เชื่อมต่อกับเชือกจะไม่ขยับ เชือกที่จุดเชื่อมต่อออกแรงดึงกำแพงในทิศเฉียงตามแนวเส้นสัมผัสเส้นเชือก เชือกที่จุดนั้นจึงถูกผนังดึงเฉียงลงมาในทิศตรงข้ามตามกฎนิวต้นข้อ 3 แต่แรงตึงจากจุดถัดมาดึงให้ไม่ขยับในแนวระดับ ผลคือที่จุดนี้เชือกจะมีแรงสุทธิในแนวดิ่ง สะบัดให้เกิดคลื่นสะท้อนในทิศตรงข้ามกับการกระจัดของคลื่นตกกระทบ 

ถ้ามีสันคลื่นเข้ามาตกกระทบ หลังสะท้อนจะเกิดท้องคลื่นสะท้อนกลับออกไป การสะท้อนที่จุดปลายแบบนี้เรียกปลายแบบนี้ว่าปลายตรึงหรือปลายปิด จะทำให้คลื่นสะท้อนมีเฟสตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ (เฟสต่างกัน rad)

 

รังสีและหน้าคลื่น

ในธรรมชาติ อาจมีการแผ่ของชุดคลื่นที่ประกอบด้วยลูกคลื่นจำนวนมากออกไปรอบตัว เช่น คลื่นที่เกิดจากการโยนก้อนหินลงน้ำ