การซ้อนทับของคลื่น

การบ้าน 5/1 ให้ส่งเว็บบล็๋อก หัวข้อต่อไปนี้นะครับ
------------------------
คลื่นกล
-การจำแนกคลื่นกล
-คลื่นกับการส่งผ่านพลังงาน
-คลื่นบนเส้นเชือกและผิวน้ำ
-ส่วนประกอบของคลื่น
-อัตราเร็วของคลื่น
-การบอกตำแหน่งของการเคลื่อนที่แบบคลื่น
-ถาดคลื่น
...

-หน้าคลื่น
-คลื่นดลและคลื่นต่อเนื่อง
-การซ้อนทับของคลื่น
-สมบัติของคลื่น
-สมบัติของคลื่น
-การสะท้อนของคลื่น
-การหักเหของคลื่น
-การแทรกสอดของคลื่น
-คลื่นนิ่ง
-การสั่นพ้อง
-การเลี้ยวเบนของคลื่น

 

การซ้อนทับของคลื่น

การซ้อนทับของคลื่น(Superposition Principle)

จุดประสงค์การเรียนรู้
1. อธิบายการซ้อนทับของคลื่น และการเขียนภาพของคลื่นใหม่ที่เกิดจากการซ้อนทับของคลื่นสองคลื่น

---

การซ้อนทับของคลื่น

[20] รูปที่ 18 แสดงการเกิดการซ้อนทับของคลื่น

    เมื่อคลื่นสองขบวนเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการรวมกันเป็นคลื่นใหม่ โดยที่คลื่นเดิมซ่อนรูปอยู่
ในคลื่นใหม่ ซึ่งคลื่นเดิมจะแสดงคุณสมบัติเดิมออกมารูปเดิมอีกเมื่อคลื่นนั้นเคลื่อนที่ผ่านไป
การกระจัดของคลื่นใหม่ที่เกิด ณ ตำแหน่งต่างๆเป็นผลบวกของการกระจัดของคลื่นทั้งสอง
ที่ตำแหน่งนั้น (บวกกันแบบเวกเตอร์)
ซึ่งมีผลให้แอมพลิจูดของคลื่นใหม่ = ผลรวมของแอมพลิจูดของคลื่นทั้งสอง

การรวมกันของคลื่นสามารถจำแนกได้เป็น 2 แบบด้วยกันคือ

1) การรวมกันแบบเสริม
เป็นการรวมกันชนิดที่ทำให้การ กระจัดของ
คลื่นลัพธ์(คลื่นลูกใหม่)มีค่ามากขึ้นซึ่ง
เกิดจากคลื่นทั้งสองมีการกระจัดทิศ
เดียวกันมารวมกัน อาจเป็นการกระจัดบวก
ของทั้งสองคลื่น หรืออาจเกิดจากการ
กระจัดที่เป็นลบ ของทั้งสองคลื่นก็ได้
มีผลให้แอมพลิจูดลัพธ์เพิ่มขึ้น
2) การรวมกันแบบหักล้างกัน เป็นการรวมกันชนิดที่ทำให้การกระจัดของคลื่นลัพธ์
(คลื่นลูกใหม่) มีค่าลดลง ซึ่งเกิดจากคลื่นทั้งสอง
มีการกระจัดทิศตรงข้ามมารวมกัน มีผลให้
แอมพลิจูดลัพธ์ลดลง

         
       
[26] รูปที่ 19 แสดงการเกิดการซ้อนทับของคลื่น

การรวมคลื่นเมื่อคลื่นย่อยมีการกระจัดทิศเดียวกัน การรวมคลื่นเมื่อคลื่นย่อยมีการกระจัดทิศตรงข้าม      [45] รูปที่ 20 แสดงการเกิดการซ้อนทับของคลื่น

การรวมกันของคลื่นวงกลมแบบต่อเนื่อง
     ถ้ามีคลื่นดลรูปวงกลม จากแหล่งกำเนิดคลื่น 2 แหล่ง เคลื่อนที่เข้าหากันดังรูป ให้เส้นทึบแทนท้องคลื่น
และเส้นประแทนสันคลื่น เมื่อท้องคลื่นรวมกับท้องคลื่น (เป็นการรวมแบบเสริมกัน) เขียนแทนด้วย
เมื่อสันคลื่นรวมกับสันคลื่น (เป็นการรวมแบบเสริมกัน) เขียนแทนด้วย
เมื่อสันคลื่นรวมกับท้องคลื่น หรือ ท้องคลื่นรวมกับสันคลื่น (เป็นการรวมแบบหักล้าง) เขียนแทนด้วย

รูปที่ 21 แสดงการรวมกันของคลื่น

แอมพลิจูดลัพธ์ของคลื่นที่มีความถี่เท่ากันและเคลื่อนที่ไปทางเดียวกัน
ถ้ามีคลื่น 2 ขบวนที่มีความถี่เท่ากัน เคลื่อนที่ไปทางเดียวกัน เกิดการรวมกันของคลื่นได้
คลื่นลัพธ์ที่มีแอมพลิจูดค่าหนึ่ง ซึ่งสามารถหาได้จากสูตรดังนี้

ถ้าให้ A1 = แอมพลิจูดของคลื่นขบวนที่ 1
        A2 = แอมพลิจูดของคลื่นขบวนที่ 2
          A = แอมพลิจูดของคลื่นลัพธ์
         = ความต่างเฟสของคลื่นสองขบวน