<< Go Back

การหักเห (reflaction)
       การหักเห เป็นสมบัติของคลื่น เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเดินทางจากตัวกลางหนึ่ง ไปยังอีกตัวกลางหนึ่งที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ซึ่งเป็นต้นเหตุให้อัตราเร็วคลื่นเกิดการเปลี่ยนแปลงไป ทำให้ความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย เนื่องจากการหักเหคลื่นค่าความถี่คลื่นเป็นค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง ถ้าคลื่นตกกระทบเขตรอยต่อระหว่างตัวกลางที่ 1 กับตัวกลางที่ 2 แบบไม่ตั้งฉาก จะทำให้เกิดมุมตกกระทบในตัวกลางที่ 1 และเกิดมุมหักเหในตัวกลางที่ 2 โดยคลื่นส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับในตัวตัวกลางที่ 1 (ในที่นี้เราไม่สนใจ เพราะผ่านเรื่องการสะท้อนมาแล้ว) เมื่อคลื่นหักเหเข้าไปในตัวกลางที่ 2 การหักเหจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางทั้งสอง


รูปแสดงการหักเหเมื่อคลื่นเดินทางจากน้ำลึกไปสู่น้ำตื้น
ที่มา : http://kruweerajit1.blogspot.com/p/blog-page.html

     จากการทดลอง พบว่าการหักเหเป็นไปตาม "กฎของสเนล" (Snell's Law) คือ
     “ สำหรับตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ อัตราส่วนของค่า   ) ต่อค่า sine ของมุมในตัวกลางหักเห ( ตัวกลางที่ 2   ) จะมีค่าคงที่เสมอ ” sine ของมุมในตัวกลางตกกระทบ (ตัวกลางที่ 1)
จากกฎของสเนล เขียนเป็นสมการได้ว่า
                 
        หรือ
                 
           เมื่อ คือ มุมตกกระทบในตัวกลาง 1
                  คือ มุมหักเหในตัวกลาง 2
                  คือ อัตราเร็วของคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1
                  คือ อัตราเร็วของคลื่นหักเหในตัวกลาง 2
                  คือ ความยาวคลื่นตกกระทบในตัวกลาง 1
                  คือ ความยาวคลื่นหักเหในตัวกลาง 2
        ในกรณีของคลื่นน้ำ อัตราเร็วของคลื่นจะขึ้นอยู่กับความลึก คือ
               เมื่อ v = อัตราเร็วคลื่นผิวน้ำ
                      g = ความเร่งโน้มถ่วงของโลก
                      d = ความลึกของน้ำ
     ความสัมพันธ์ในเชิงแปรผันของปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการหักเหคือ
   
    สมการ
การพิจารณามุมตกกระทบและมุมหักเห พิจารณาได้ 2 แบบ คือ
      1.ถ้าใช้รังสีตกกระทบและรังสีหักเหเป็นหลัก ให้ดูมุมที่อยู่ระหว่างเส้นรังสีกับเส้นปกติ
      2.ถ้าใช้หน้าคลื่นเป็นหลัก ให้ดูมุมที่อยู่ระหว่างหน้าคลื่นกับเส้นเขตรอยต่อตัวกลาง


ที่มาของภาพ : http://kruweerajit1.blogspot.com/p/blog-page.html
มุมวิกฤตและการสะท้อนกลับหมดของคลื่น
ในกรณีที่คลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางที่
     - มีอัตราเร็วต่ำ ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีอัตราเร็วสูง
     - มีความยาวคลื่นน้อย ผ่านรอยต่อไปยังตัวกลางที่มีความยาวคลื่นมาก
     - ถ้าเป็นคลื่นผิวน้ำ คลื่นจากน้ำตื้นผ่านรอยต่อไปยังน้ำลึก
ทำให้ มุมตกกระทบมีค่าน้อยกว่ามุมหักเห กรณีนี้อาจทำให้เกิดมุมวิกฤต หรือเกิดการสะท้อนกลับหมดได้

http://kruweerajit1.blogspot.com/p/blog-page.html

<< Go Back