สรุป บทที่ 12

เสียง · 14 หัวข้อ ตัดมาจากกรอบสรุปในคู่มือ

อัตราเร็วของคลื่นเสียง v =\sqrt{\frac{B}{ρ}} v คือ อัตราเร็วเสียง B คือ บัคล์โมดูลัสของตัวกลางคลื่นเสียง ρ คือ ความหนาแน่นของตัวกลางคลื่นเสียง อัตราเร็วของเสียงกับอุณหภูมิ _{1/2} v = (331 m/s)(1 +\frac{T}{273.15}) T คือ อุณหภูมิในหน่วย °C ในช่วงอุณหภูมิ ±40 °C ประมาณได้ว่า v \app — อัตราเร็วเสียง (Speed of Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 6

อ่านเป็นข้อความ

อัตราเร็วของคลื่นเสียง B v = ρ v คือ อัตราเร็วเสียง B คือ บัคล์โมดูลัสของตัวกลางคลื่นเสียง ρ คือ ความหนาแน่นของตัวกลางคลื่นเสียง อัตราเร็วของเสียงกับอุณหภูมิ T 1/2 v = (331 m/s) (1 + ) 273.15 T คือ อุณหภูมิในหน่วย °C ในช่วงอุณหภูมิ ±40 °C ประมาณได้ว่า v ≈ (331 + 0.606T) m/s ข้อสังเกต อนุภาคตัวกลางไม่ได้เคลื่อนที่ไปกับคลื่นเสียง อัตราเร็วเสียงในตัวกลางหนึ่ง ขึ้นกับสมบัติของตัวกลางนั้น ไม่เปลี่ยนแปลง ไปตามการเปลี่ยนแปลงความถี่หรือความยาวคลื่น ความถี่ของคลื่นเสียงไม่เปลี่ยนไปตามตัวกลาง ถ้าหูได้รับเสียงสองเสียง แต่แยกสองเสียงนั้นออกจากกันไม่ได้จะได้ยินเสียง ก้อง (Reverberation) แต่ถ้าหูแยกสองเสียงจากกันได้จะได้ยินเสียงสะท้อน (Echo)

ทบทวนการแทรกสอดของคลื่นสองขบวนจากแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ กรณีที่มีเฟสเริ่มต้นเหมือนกัน แทรกสอดแบบเสริม\Delta r = m\lambda ; m = 0, 1, 2, 3, … แทรกสอดแบบหักล้าง\Delta r=(m-\frac{1}{2})\lambda ; m = 1, 2, 3, … กรณีที่มีเฟสเริ่มต้นต่างกัน π (180º) แทรกสอดแบบหักล้าง \Delta r = m\lamb — อัตราเร็วเสียง (Speed of Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 13

อ่านเป็นข้อความ

ทบทวนการแทรกสอดของคลื่นสองขบวนจากแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ กรณีที่มีเฟสเริ่มต้นเหมือนกัน แทรกสอดแบบ เสริม Δr = mλ ; m = 0, 1, 2, 3, … 1 แทรกสอดแบบ หักล้าง Δr = (m - )λ ; m = 1, 2, 3, … 2 กรณีที่มีเฟสเริ่มต้นต่างกัน π (180º) แทรกสอดแบบ หักล้าง Δr = mλ ; m = 0, 1, 2, 3, … 1 แทรกสอดแบบ เสริม Δr = (m - )λ ; m = 1, 2, 3, … 2

ความดันในตัวกลางของคลื่นเสียง \Delta P = \Delta P_{\max}\sin (kx ∓ \omega t + φ) ΔP คือ ความดันในตัวกลางของคลื่นเสียง \Delta P_{\max} คือ ความดันสูงสุดในตัวกลางของคลื่นเสียง _{\Pinfist\infist : มัธยมศึกษาตอนปลาย และอุดมศึกษา} _{12 -21} _{เสียง (Sound)} \Delta P_{\max}= kBs_{\max} — การเปลี่ยนแปลงของความดันในคลื่นเสียง (Pressure Variations in Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 20

การเปลี่ยนแปลงของความดันในคลื่นเสียง (Pressure Variations in Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 20

อ่านเป็นข้อความ

ความดันในตัวกลางของคลื่นเสียง ΔP = ΔP sin(kx ∓ ωt + φ) max ΔP คือ ความดันในตัวกลางของคลื่นเสียง ΔP คือ ความดันสูงสุดในตัวกลางของคลื่นเสียง max B ΔP = kBs = kρv²s ; v = max max max ρ 2π k คือ เลขคลื่น โดย k = λ B คือ บัคล์โมดูลัสของตัวกลางคลื่นเสียง s คือ แอมพลิจูดของคลื่นเสียง max ρ คือ ความหนาแน่นของตัวกลางคลื่นเสียง v คือ อัตราเร็วของคลื่นเสียง s s max x, t -s max ΔP ΔP max x, t -ΔP max ข้อสังเกต การที่แกนกราฟตั้งฉากกัน ไม่ได้หมายความว่าปริมาณนั้นตั้งฉากกัน ค่าบวกหรือลบของความดัน บอกถึงค่าความดันที่มากกว่าหรือน้อยกว่าความ ดันปกติ

พลังงานของคลื่นเสียง (คลื่นของของไหล) พลังงานของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น ที่มีลักษณะเป็นคลื่นรูปไซน์ U=K=\frac{1}{4}ρA\omega ^{2}s_{\max}^{2}\lambda และ E=K+U=2K=2U=\frac{1}{2}ρA\omega ^{2}s_{\max}^{2}\lambda U คือ พลังงานศักย์ของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น K คือ พลังงานจลน์ข — พลังงานและกำลังของคลื่นเสียง (Energy and Power of Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 25

อ่านเป็นข้อความ

พลังงานของคลื่นเสียง (คลื่นของของไหล) พลังงานของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น ที่มีลักษณะเป็นคลื่นรูปไซน์ 1 U = K = ρAω²s ²λ max 4 1 และ E = K + U = 2K = 2U = ρAω²s ²λ max 2 U คือ พลังงานศักย์ของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น K คือ พลังงานจลน์ของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น ρ คือ ความหนาแน่นของของไหล A คือ พื้นที่หน้าตัดของคลื่น ω คือ ความถี่เชิงมุมของคลื่นของของไหล s คือ แอมพลิจูดของคลื่นของของไหล max λ คือ ความยาวคลื่นของคลื่นของของไหล E คือ พลังงานกลของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น กำลังของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น ที่มีลักษณะเป็นคลื่นรูปไซน์ E 1 ℘ = = ρAω²s ²v max T 2 ℘ คือ กำลังของของไหลในช่วง 1 ความยาวคลื่น

ความเข้มของเสียง ความเข้ม (Intensity ; I 〚W/m², kg/s³〛) I =\frac{\wp}{A} ℘ คือ กำลังของคลื่น A คือ พื้นที่ของหน้าคลื่น — ความเข้มเสียง (Intensity of Sound Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 26

อ่านเป็นข้อความ

ความเข้มของเสียง ความเข้ม (Intensity ; I 〚W/m², kg/s³〛) ℘ I = A ℘ คือ กำลังของคลื่น A คือ พื้นที่ของหน้าคลื่น

ระดับเสียง ระดับความดังของเสียงในมาตรวัดเดซิเบล (Decibels ; β 〚dB〛) \beta = 10\log (\frac{I}{I₀}) I คือ ความเข้มของเสียง I₀ คือ ความเข้มของเสียงต่ำสุดที่มนุษย์ได้ยิน (ประมาณ 10⁻¹² W/m²) — ระดับเสียง (Sound Level in Decibels) · ดูในคู่มือ หน้า 31

อ่านเป็นข้อความ

ระดับเสียง ระดับความดังของเสียงในมาตรวัดเดซิเบล (Decibels ; β 〚dB〛) I β = 10log( ) I₀ I คือ ความเข้มของเสียง I₀ คือ ความเข้มของเสียงต่ำสุดที่มนุษย์ได้ยิน (ประมาณ 10⁻¹² W/m²)

อ่านเป็นข้อความ

ข้อสังเกต การสั่นบางชนิดทำให้เกิดเสียงที่มนุษย์ได้ยิน และการสั่นบางชนิดไม่เกิดเสียง ที่มนุษย์ได้ยิน เดซิเบลเป็นหน่วยวัดระดับเสียง ส่วนความดังของเสียง (มีหน่วยเป็นฟอน) ขึ้นกับการรับรู้ของแต่ละคน การได้ยินเสียงไม่ได้ขึ้นอยู่กับระดับความดังของเสียงเพียงเท่านั้น ยังขึ้นกับ ระดับความถี่ของเสียงด้วย ระดับสูงต่ำของเสียงขึ้นกับความถี่ของเสียง ไม่ขึ้นกับแอมพลิจูดของเสียง มลพิษทางเสียง คือ เสียงรบกวนที่มีระดับเสียงสูง และเสียงรบกวนที่ก่อให้ เกิดความรำคาญ หรือเสียงที่ไม่ต้องการ อาจเป็นอันตรายต่อ ผู้ฟัง ทั้งอันตรายต่อ การได้ยิน และอันตราย ต่อสุขภาพและจิตใจ

อ่านเป็นข้อความ

ข้อสังเกต คุณภาพเสียงในทางฟิสิกส์ไม่ได้บอกถึงความไพเราะของเสียง แต่เป็นการ ลักษณะเฉพาะของเสียง

คลื่นนิ่งในท่อปลายเปิด \lambda _{n}=\frac{2L}{n} และ f_{n}=\frac{nv}{2L} \lambda _{n}คือ ความยาวคลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n f_{n} คือ ความถี่คลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n L คือ ระยะห่างระหว่างปลายตรึงสองด้าน n คือ ลำดับของฮาร์มอนิก (จำนวนของ Nodes) v คือ อัตราเร็วของคลื่น — คลื่นนิ่งของเสียง (Standing Waves of Sound) · ดูในคู่มือ หน้า 41

อ่านเป็นข้อความ

คลื่นนิ่งในท่อปลายเปิด 2L nv λ = และ f = n n n 2L λ คือ ความยาวคลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n n f คือ ความถี่คลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n n L คือ ระยะห่างระหว่างปลายตรึงสองด้าน n คือ ลำดับของฮาร์มอนิก (จำนวนของ Nodes) v คือ อัตราเร็วของคลื่น

คลื่นนิ่งในท่อปลายปิด \lambda _{n}=\frac{4L}{2n - 1} และ f_{n}=\frac{(2n - 1)v}{4L} \lambda _{n}คือ ความยาวคลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ 2n - 1 f_{n} คือ ความถี่คลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n L คือ ระยะห่างระหว่างปลายตรึงสองด้าน n คือ ลำดับของฮาร์มอนิก (จำนวนของ Nodes หรือ Antinodes) v — คลื่นนิ่งของเสียง (Standing Waves of Sound) · ดูในคู่มือ หน้า 42

อ่านเป็นข้อความ

คลื่นนิ่งในท่อปลายปิด (2n - 1)v 4L λ = และ f = n n 4L 2n - 1 λ คือ ความยาวคลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ 2n - 1 n f คือ ความถี่คลื่นของฮาร์มอนิกลำดับที่ n n L คือ ระยะห่างระหว่างปลายตรึงสองด้าน n คือ ลำดับของฮาร์มอนิก (จำนวนของ Nodes หรือ Antinodes) v คือ อัตราเร็วของคลื่น

อ่านเป็นข้อความ

ข้อสังเกต คลื่นนิ่งของเสียงเกิดจากการรวมกันของคลื่นเสียงอาพันธ์สองขบวน อนุภาคตัวกลางของเสียงในคลื่นนิ่งจะเคลื่อนที่ด้วยแอมพลิจูดสูงสุดที่ตำแหน่ง ปฏิบัพ (Antinode) และจะอยู่นิ่งที่ตำแหน่งบัพ (Node)

อ่านเป็นข้อความ

บีทส์ (Beats) บีทส์ (Beats) คือ ปรากฏการณ์ที่คลื่นซึ่งมีความถี่ต่างกันเล็กน้อย (f₁ ต่างกับ f₂ อยู่เล็กน้อย) มารวมกัน ทำให้ความถี่ที่ผู้สังเกตได้รับเปลี่ยนไป และสังเกตได้ถึง Nodes และ Antinodes ของคลื่นสลับกันดังนี้ f₁ + f₂ ความถี่ที่สังเกตได้ (ความถี่ที่ได้ยิน) f = av 2 จำนวนครั้งที่ดัง หรือเบาใน 1 วินาที (ความถี่บีทส์) f b = |f₁ - f₂|

อ่านเป็นข้อความ

ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (The Doppler Effect) ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (The Doppler Effect) คือ ปรากฏการณ์ที่ผู้สังเกตได้ สังเกตความถี่ของคลื่นเปลี่ยนไปจากความถี่ที่แหล่งกำเนิดคลื่นปล่อยออกมา เนื่องจาก ผู้สังเกตหรือแหล่งกำเนิดคลื่นมีการเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วที่น้อยกว่าอัตราเร็วของคลื่น ซึ่งอธิบายได้ด้วยสมการ v ± v O f = ( )f O v ∓ v S f คือ ความถี่ของคลื่นที่ผู้สังเกตได้รับ O f คือ ความถี่ของคลื่นที่แหล่งกำเนิดคลื่นปล่อยออกมา v คือ อัตราเร็วของคลื่นเทียบกับกรอบเฉื่อย v คือ อัตราเร็วของผู้สังเกตเทียบกับกรอบเฉื่อย (ใช้เครื่องหมาย + เมื่อผู้สังเกต O เคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดคลื่น และใช้เครื่องหมาย - เมื่อผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกจาก แหล่งกำเนิดคลื่น) v คือ อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเทียบกับกรอบเฉื่อย (ใช้เครื่องหมาย - เมื่อ S แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต และใช้เครื่องหมาย + เมื่อแหล่งกำเนิดคลื่น เคลื่อนที่ออกจากผู้สังเกต) ข้อสังเกต ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของเสียงเป็นปรากฏการณ์ที่รับรู้ได้ทั้งมนุษย์และสิ่ง มีชีวิตอื่น

เลขมัค (Much Number) เลขมัค (Much Number ; M 〚ไม่มีหน่วย〛) คือ อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเทียบ กับอัตราเร็วของคลื่น _{SS} M =\frac{v}{v}=\frac{v\Delta t}{v\Delta t}=\frac{1}{\sin \theta} v_{S} คือ อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเทียบกับกรอบเฉื่อย v คือ อัตราเร็วของคลื่นเทียบกับกรอ — คลื่นกระแทก (Shock Waves) · ดูในคู่มือ หน้า 64

อ่านเป็นข้อความ

เลขมัค (Much Number) เลขมัค (Much Number ; M 〚ไม่มีหน่วย〛) คือ อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเทียบ กับอัตราเร็วของคลื่น v Δt v 1 S S M = = = v sinθ vΔt v คือ อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเทียบกับกรอบเฉื่อย S v คือ อัตราเร็วของคลื่นเทียบกับกรอบเฉื่อย θ คือ มุมครึ่งหนึ่งของยอดกรวยคลื่นกระแทก