การแทรกสอด (interference)

การแทรกสอด (interference) ถือเป็นคุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของคลื่นซึ่งเป็นสิ่งที่ชี้ให้เห็นความ แตกต่างระหว่างคลื่นกับอนุภาค เกิดขึ้นจากการที่คลื่นจากแหล่งกำเนิดตั้งแต่สองแหล่งกำเนิดขึ้นไปเดินทางมา พบกันจะเกิดการแทรกสอดหรือเกิดการรวมกันของคลื่นหลังจากรวมกันหรือแทรกสอด กันแล้วลักษณะของคลื่นจะไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวคือรูปร่างของคลื่นก่อนการแทรกสอดและหลังการแทรกสอดมีลักษณะเหมือนเดิม

การแทรกสอดกันของคือจะมีสองชนิดคือ การแทรกสอดแบบเสริม ซึ่งเป็นแทรกสอดที่เกิดจากคลื่นที่มีการกระจัดไปทางเดียวกันเดินทางมาพบกัน จะมีผลทำให้แอมพลิจูดรวมของคลื่นรวมสูงกว่าเดิม  เราเรียกตำแหน่งนี้ว่าตำแหน่งปฏิบัพ   การแทรกสอดแบบหักล้าง ซึ่งเป็นแทรกสอดที่เกิดจากคลื่นที่มีการกระจัดทิศตรงข้ามกันเดินทางมาพบกัน จะมีผลทำให้แอมพลิจูดรวมของคลื่นรวมต่ำกว่าเดิม  เราเรียกตำแหน่งนี้ว่าตำแหน่งบัพ 

สรุปอย่างง่าย

    เมื่อมีคลื่นต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่นสองแหล่งที่มีความถี่ เท่ากันและเฟสตรงกันเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการซ้อนทับระหว่างคลื่นต่อเนื่องสองขบวนนั้น ปรากฎการณ์เช่นนี้เรียกว่า การแทรกสอดของคลื่น (Interference)
1.การแทรกสอดแบบเสริมกัน เกิดจากสันคลื่นของคลื่นทั้งสองมารวมกัน คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้น จะมีวันคลื่นสูงกว่าเดิม และมีท้องคลื่นลึกกว่าเดิม และจะเรียกตำแหน่งนั้นว่า ปฏิบัพ(Antinode)
2.การแทรกสอดแบบหักล้าง เกิดจากสันคลื่นจากแหล่งกำเนิดหนึ่งมารวมกับ ท้องคลื่นของ อีกแหล่งกำเนิดหนึ่ง คลื่นลัพธ์ที่เกิดขึ้นจะมีสันคลื่นต่ำกว่าเดิม และท้องคลื่นตื้นกว่าเดิม และเรียกตำแหน่งนั้นว่า บัพ(Node)

  

1. เกี่ยวกับการซ้อนทับกันของคลื่นจงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก. การกระจัดของคลื่นรวมจะเท่ากับผลบวกการกระจัดของคลื่นย่อยที่มาซ้อนทับกัน
ข. คลื่นจะเปลี่ยนรูปร่างขณะซ้อนทับกัน และจะมีรูปร่างคงเดิมเมื่อแยกตัวออกจากกัน
ค. พลังงานงานของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกพลังงานของคลื่นย่อยที่มาซ้อนทับกัน

ข้อใดสรุปได้ถูกต้อง
1. ข้อ ก เท่านั้น                   2. ข้อ ข เท่านั้น
3. ข้อ ก และ ข                    4. ข้อ ก , ข และ ค

2. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับการซ้อนทับกันของคลื่นแบบเสริม

1. ความยาวคลื่นของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกของความยาวคลื่นของแต่ละคลื่นที่มาพบกัน
2. ขนาดการกระจัดของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกขนาดการกระจัดของคลื่นที่มาพบกัน
3. อัตราเร็วของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกอัตราเร็วของคลื่นที่มาพบกัน
4. ข้อ 1 และ 2

3. ถ้าคลื่นซ้อนทับกันในลักษณะที่สันคลื่นของคลื่นหนึ่งพบกับท้องคลื่นของอีกคลื่นหนึ่ง จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก. การกระจัดของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกการกระจัดของคลื่นที่มาพบพัน
ข. แอมพลิจูดของคลื่นรวมเท่ากับผลต่างของแอมพลิจูดของคลื่นที่มาพบกัน
ค. ความถี่ของคลื่นรวมเท่ากับผลต่าง”ความถี่ของคลื่นที่มาพบกัน
ข้อใดสรุปได้ถูกต้อง

1 เฉพาะข้อ ก                    2. ข้อ ก และ ข
3. เฉพาะข้อ ค                   4. ข้อ ก ,ข และ ค

4. เมื่อคลื่นสองคลื่นเคลื่อนที่มาพบกัน ข้อใดเป็นจริงเสมอทุกกรณี
1. การกระจัดของคลื่นรวมเท่ากับผลบวกการกระจัดของคลื่นที่มาพบกัน
2. แอมพลิจูดรวมเท่ากับผลบวกแอมพลิจูดของคลื่นที่มาพบกัน
3. พลังงานคลื่นรวมเท่ากับผลบวกพลังงานของคลื่นที่มาพบกัน
4. อัตราเร็วคลื่นรวมเท่ากับผลบวกอัตราเร็วคลื่นที่มาพบกัน

5. ข้อใดหมายถึงแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์
1. แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่เท่ากันและมีเฟสตรงกัน
2. แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่เท่ากัน แต่มีเฟสตรงข้ามกัน
3. แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่ไม่เท่ากัน แต่มีเฟสตรงกัน
4. แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่ไม่เท่ากัน และมีเฟสตรงข้ามกัน

6. จงพิจารณาข้อต่อไปนี้
ก. อัตราเร็วของคลื่นที่มาพบกันมีค่าเท่ากัน
ข. ความยาวคลื่นที่มาพบกันมีค่าเท่ากัน
ค. ผลต่างระยะทางจากแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองเท่ากับ n เมื่อ n = 0,1,2,…
ง. แอมพลิจูดของคลื่นรวมเท่ากับแอมพลิจูดของคลื่นที่มาพบกัน
ข้อใดสรุปได้ถูกต้องเกี่ยวกับการแทรกสอดแบบเสริม
1 ข้อ ก. และ ข                   2. ข้อ ค และ ง
3. ข้อ ข ,ค และ ง               4. ข้อ ก, ข, ค และ ง

6. จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง
1. การแทรกสอดของคลื่นเกิดขึ้นสังเกตได้เมื่อมีคลื่นตั้งแต่ 2 คลื่นเคลื่อนที่มาพบกัน
2. การแทรกสอดที่ตำแหน่งการกระจัดมากที่สุดเรียกว่า ปฏิบัพ
3. การแทรกสอดเมื่อสันคลื่นพบท้องคลื่นเป็นการแทรกสอดแบบหักล้าง
4. แนวมืด – สว่าง ในการแทรกสอดแทนแนวบัพ – ปฏิบัพ ตามลำดับ

7. การแทรกสอดของคลื่นจากแหล่งกำเนิดคลื่น 2 แหล่ง ถ้าต้องการให้เกิดลวดลายการแทรกสอดที่คงที่ตลอดเวลาแหล่งกำเนิดทั้งสองต้อง
ก. มีความถี่เท่ากัน                ข. มีแอมพลิจูดเท่ากัน
ค. มีเฟสต่างกันคงที่              ง. มีความยาวคลื่นเท่ากัน
1. ข้อ ก เท่านั้น                   2. ข้อ ก และ ค
3. ข้อ ข และ ง                    4. ข้อ ก ข ค และ ง


แหล่งที่มา http://www.nawama.ac.th