Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow คลื่นนิ่งในเส้นเชือก
Home    Contacts



คลื่นนิ่งในเส้นเชือก PDF พิมพ์
   คลื่นนิ่งเป็นรูปแบบของการแทรกสอดของคลื่นตั้งแต่ 2 ขบวนขึ้นไปในตัวกลางเดียวกัน และ มีผลทำให้เกิดตำแหน่งบัพ (node) คงที่ (หมายถึงจุดใดที่เป็นตำแหน่งบัพก็เป็นตำแหน่งบัพอยู่เสมอ) ส่วนจุดที่เป็นตำแหน่งปฏิบัพ (antinode) ก็เป็นตำแหน่งปฏิบัพเสมอ

   ในเชือกเส้นหนึ่ง (ที่มีความยาวค่าหนึ่ง) จะเกิดคลื่นนิ่งได้หลายแบบ เราเรียกแบบของคลื่นนิ่งเหล่านี้ว่า ฮาร์มอนิก (harmonic) ความถี่ที่ต่ำที่สุดที่จะทำให้เกิดคลื่นนิ่งบนเชือกเส้นนั้นได้เราเรียกว่า ความถี่มูลฐาน หรือ ฮาร์มอนิกที่ 1 ดังภาพต่อไปนี้

ความถี่ที่สูงขึ้นเป็นลำดับถัดมาจากความถี่มูลฐานที่ทำให้เกิดคลื่นนิ่งในเส้นเชือกได้อีกเราเรียกว่า ฮาร์มอนิกที่ 2 (second harmonic) หรือ โอเวอร์โทนที่ 1 (first overtone) ดังภาพต่อไปนี้

ความถี่ที่ทำให้เกิดคลื่นนิ่งในเส้นเชือก (เส้นเดิม) ในลำดับถัดขึ้นมาอีกเราจะเรียกว่า

    - ฮาร์มอนิกที่ 3 (third harmonic) หรือ โอเวอร์โทนที่ 2 (second overtone)
    - ฮาร์มอนิกที่ 4 (fourth harmonic) หรือ โอเวอร์โทนที่ 3 (third overtone)
    - ฮาร์มอนิกที่ 5 (fifth harmonic) หรือ โอเวอร์โทนที่ 4 (fourth overtone)
    ฯลฯ

ไปตามลำดับ ดังแสดงในภาพต่อไปนี้ (ดูภาพ 1.49 ประกอบด้วย)

  ฮาร์มอนิกที่ 3 ฮาร์มอนิกที่ 4 ฮาร์มอนิกที่ 5

ลองสังเกตดูว่า ลำดับที่ของฮาร์มอนิก กับ ลำดับที่ของโอเวอร์โทน มีที่มาจากอะไร?

     ความถี่ที่ก่อให้เกิดคลื่นนิ่งที่เป็นฮาร์มอนิกนั้นขึ้นความความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นในตัวกลาง  และขึ้นกับความยาวคลื่นด้วย ซึ่งความเร็วของคลื่นในตัวกลางนั้นก็ยังขึ้นกับสมบัติของตัวกลาง (อาทิ ความตึง ความหนา และเนื้อวัสดุของตัวกลาง ฯลฯ) ส่วนความยาวคลื่นนั้นขึ้นกับ ความยาวของตัวกลาง (ความยาวของเส้นเชือก) และเลขฮาร์มอนิก (harmonic number เช่น ฮาร์มอนิกที่ 1, ฮาร์มอนิกที่ 2 ฯลฯ) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงความยาวของตัวกลางหรือ การเปลี่ยนแปลงสมบัติของตัวกลางย่อมทำให้ความถี่มูลฐานและความถี่ฮาร์มอนิกลำดับ อื่นๆเปลี่ยนแปลงไป
 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 36309365
ขณะนี้มี 1 บุคคลทั่วไป ออนไลน์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!