คลื่นกล (2)

สมบัติของคลื่น

• การสะท้อน (Reflection)
• การหักเห (Refraction)
• การแทรกสอด (Interference)
• การเลี้ยวเบน (Diffraction)

การสะท้อนและการหักเหเป็นสมบัติที่พบได้ทั้งคลื่นและอนุภาค ซึ่งการแทรกสอดและการเลี้ยวเบนนั้นเป็นสมบัติเฉพาะตัวของคลื่น

1. การสะท้อนของคลื่น
   เมื่อคลื่นไป ตกกระทบสิ่งที่กีดขวาง จะเกิดการสะท้อนได้ตาม กฎการสะท้อน
   • มุมตกกระทบ () เท่ากับมุมสะท้อน ()
   • รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติ ต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
   • การสะท้อนของคลื่นในเส้นเชือก แยกพิจารณาไต้ 2 กรณี คือ
     1.1. ถ้าปลายเชือกมัดไว้แน่น คลื่นสะท้อนมีเฟสตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ
     1.2. ถ้าปลายเชือกมัดไว้หลวม ๆ (จุดสะท้อนไม่คงที่) คลื่นสะท้อนมีเฟสตรงกันกับคลื่นตกกระทบ
2. การหักเหของคลื่น
   เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีค่าความหนาแน่นต่างกัน จะทำให้อัตราเร็ว () แอมปลิจูด () และความยาวคลื่น ( ) เปลี่ยนไป แต่ความถี่จะคงเดิม
   
   
   
   เกี่ยวกับการหักเหผ่านน้ำตื้นน้ำลึก
   เมื่อคลื่นเคลื่อนจากน้ำตื้น ลงไปสู่น้ำลึก ค่า , และ จะมากขึ้นกว่าในน้ำตื้นเสมอ แต่ค่า จะ คงที่
   
   กฎของสเนลล์     
   เมื่อ และ คือ มุมในตัวกลางที่ 1 และ 2
                            ตามลำดับ
    และ คือ ความเร็วคลื่นในตัวกลางที่ 1 และ
                      2 ตามลำดับ 
   และ คือ ความยาวคลื่นในตัวกลางที่ 1 และ
                      2 ตามลำดับ 
   คือ ค่าคงที่ เรียกชื่อว่า ดัชนีหักเหของตัวกลาง
              ที่ 2 เทียบกับตัวกลางที่ 1

ค่าดัชนีหักเหของตัวกลาง สามารถหาได้จากอัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในสุญญากาศ (c) ต่อความเร็วของแสงในตัวกลาง (v) 
                          

มุมวิกฤติ ( ) คือ มุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักเห มีค่าเป็น 90 องศา