ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
บทเรียนฟิสิกส์
ศัพท์ฟิสิกส์
แบบฝึกหัดฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกฟิสิกส์ | บทเรียนฟิสิกส์

บทเรียนฟิสิกส์
   

เสียง : ธรรมชาติของเสียง
 
ระดับชั้น : มัธยม 5



ธรรมชาติของเสียง อัตราเร็วของเสียง การเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
ความเข้มเสียงและการได้ยิน (1) ความเข้มเสียงและการได้ยิน (2) เสียงดนตรี
บีตส์และคลื่นนิ่งของเสียง ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์และคลื่นกระแทก การประยุกต์ความรู้เรื่องเสียง


ถ้าเราใช้มือสัมผัสที่ลำคอของเราขณะเปล่งเสียง จะรู้สึกว่ามีการสั่นของกล้ามเนื้อที่ลำคอ ในทำนองเดียวกัน ถ้าเราใช้นิ้วสัมผัสที่สายของเครื่องดนตรี เช่น สายกีตาร์ ก็จะพบว่ามีการสั่นของสายในขณะที่เราดีดให้เกิดเสียง ยิ่งไปกว่านั้นจะพบอีกด้วยว่าขนาดของการสั่นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความดังของเสียง นั่นคือ เสียงจะดังมากเมื่อวัตถุเกิดการสั่นมากและเสียงจะเบาลงเมื่อวัตถุสั่นน้อยลง

การเกิดเสียงจากแหล่งกำเนิด

ขณะที่เราดีดสายกีตาร์ พลังงานในการดีดซึ่งเป็นพลังงานกลจะถูกถ่ายโอนให้กับสายกีตาร์ ทำให้สายกีตาร์สั่น พลังงานการสั่นของสายกีตาร์จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานเสียงแผ่กระจายออกไปโดยรอบ จึงกล่าวได้ว่า เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ

พลังงานเสียงจากต้นกำเนิดเสียงเมื่อแผ่มาถึงผู้ฟัง โดยอาศัยการถ่ายโอนพลังงานการสั่นจากตัวกำเนิดเสียงผ่านอากาศมายังหูผู้ฟัง แต่ถ้าไม่มีอากาศเป็นตัวกลางรับถ่ายโอนพลังงานเราก็จะไม่ได้ยินเสียงเลย

สรุปได้ว่า เสียงจากแหล่งกำเนิดเสียง ต้องอาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงานการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียงนั้นไปยังที่ต่างๆ

เราเคยทราบมาแล้วว่า อากาศประกอบด้วยโมเลกุล ดังนั้น การถ่ายโอนพลังงานเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงมายังผู้ฟังจะต้องถ่ายโอนพลังงานผ่านโมเลกุลของอากาศ การถ่ายโอนพลังงานนี้จะเป็นแบบที่โมเลกุลของอากาศรอบๆ แหล่งกำเนิดเสียงรับพลังงานแล้วเคลื่อนที่มาถ่ายโอนพลังงานให้กับผู้ฟัง หรือโดยใช้แบบที่โมเลกุลของอากาศรอบๆ แหล่งกำเนิดเสียงรับพลังงานแล้วถ่ายโอนพลังงานให้กับโมเลกุลของอากาศที่อยู่ถัดกัน และโมเลกุลของอากาศนั้นก็ถ่ายโอนพลังงานต่อกันมาเป็นช่วงๆ จนกระทั่งถึงผู้ฟัง

ถ้าใช้ลำโพง 2 ตัวต่อพ่วงกัน (ลำโพงมีความถี่เท่ากันเพราะให้เสียงจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงเดียวกัน) ในการยืนฟัง ณ บางตำแหน่งจะได้ยินเสียงดัง แต่บางตำแหน่งจะได้ยินเสียงเบา ทำให้สรุปได้ว่าตำแหน่งที่ได้ยินเสียงดังเพราะเกิดจากการเสริมกันของคลื่นเสียง และตำแหน่งที่ได้ยินเสียงเบา เกิดจากการหักล้างกันของคลื่นเสียง ดังนั้น จึงสรุปได้ว่า เสียงแสดงสมบัติการแทรกสอดได้ ซึ่งการแทรกสอดนี้เป็นสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของคลื่น เมื่อเสียงสามารถแสดงสมบัติการแทรกสอดได้ เสียงจึงสามารถแสดงสมบัติการเลี้ยวเบนซึ่งเป็นสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของคลื่นได้ด้วย คือ เสียงสามารถเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางไปยังด้านหลังของสิ่งกีดขวางได้เช่นเดียวกับคลื่นน้ำที่สามารถเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางได้ หรือกล่าวได้ว่า เสียงสามารถแสดงสมบัติการเลี้ยวเบนได้ สรุปเสียงสามารถแสดงสมบัติการแทรกสอดและการเลี้ยวเบน ซึ่งเป็นสมบัติที่สำคัญของคลื่นจึงสรุปว่า เสียงมีสมบัติเป็นคลื่น

ดังที่กล่าวมาแล้วเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุที่เป็นต้นกำเนิดเสียงและพลังงานการสั่นจะเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางไปยังผู้ฟัง ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงนั้น

ในชีวิตประจำวัน เราจะคุ้นเคยกับปรากฏการณ์เลี้ยวเบนของเสียงมากกว่าการแทรกสอด เช่น ได้ยินเสียงคนพูดจากมุมห้อง ช่องหน้าต่าง หรือช่องประตูโดยทั้งๆ ที่มีขอบกำแพงหน้าต่าง ประตูบังไม่เห็นตัวผู้พูด หรือแม้แต่เสียงเพลงจากวิทยุ โทรทัศน์ก็สามารถเลี้ยวเบนอ้อมวัตถุต่างๆ มายังผู้ฟังได้

ปกติความรู้สึกในการได้ยินเสียงของหูคน ขณะเสียงถูกส่งผ่านไปยังสมองจะติดประสาทหูอยู่นานประมาณ 1/10 วินาที ถ้าเสียงที่สะท้อนกลับอยู่ในช่วงเวลาสั้นกว่า 1/10 วินาที เราจะได้ยินเสียงก้อง เหมือนกับเราก้มหน้าไปตะโกนในตุ่มน้ำ หรือร้องเพลงดังๆ ในห้องน้ำ

เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งผ่านเข้าไปในอีกตัวกลางหนึ่ง คลื่นเสียงส่วนหนึ่งจะหักเหเช่นเดียวกับการหักเหของคลื่นน้ำ ตัวอย่างการหักเหของเสียงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เราอาจสังเกตได้ ได้แก่ การเห็นฟ้าแลบแต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง ทั้งนี้ เนื่องจากคลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศร้อนได้เร็วกว่าอากาศเย็น ซึ่งเราทราบแล้วว่าชั้นต่างๆ ของอากาศเหนือพื้นดินมีอุณหภูมิไม่เท่ากัน ยิ่งชั้นสูงอุณหภูมิของอากาศก็ยิ่งลดลง ดังนั้น ในที่สูงๆ จากพื้นผิวโลกอัตราเร็วของเสียงจะน้อยกว่าบริเวณใกล้ผิวโลก ขณะเกิดฟ้าแลบและฟ้าร้องในตอนกลางวันคลื่นเสียงจะเคลื่อนที่จากอากาศตอนบนซึ่งเย็นกว่า สู่อากาศบริเวณใกล้พื้นดินซึ่งร้อนกว่า ทำให้เกิดการหักเหของเสียงฟ้าร้องกลับขึ้นไปในอากาศตอนบน ถ้าเสียงเกิดการหักเหกลับไปทั้งหมด เราจะเห็นเฉพาะฟ้าแลบแต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง สถานการณ์ข้างต้นนี้แสดงว่า เสียงมีสมบัติการหักเห



ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์เล่ม 2. ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
จำนวนคนอ่าน 22307 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved