การสะท้อนของคลื่นเสียง
เสียงมีคุณสมบัติเป็นคลื่นดังนั้น
เมื่อเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปกระทบอีกตัวกลางหนึ่งซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่า
เสียงจะสะท้อนกลับหมด เช่น เสียงตะโกนไปกระทบผนังห้อง
ทำให้เกิดการสะท้อนกลับมายังผู้จะโกน และ ได้ยินเสียงอีกครั้งหนึ่ง
กฏการสะท้อนคลื่น
1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ
2. รังสีตกกระทบ เส้นปกติ รังสีสะท้อน อยู่ในระนาบเดียวกัน
1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ
2. รังสีตกกระทบ เส้นปกติ รังสีสะท้อน อยู่ในระนาบเดียวกัน
ผลของการสะท้อนของคลื่นที่ควรทราบ คือ
1. ความถี่ของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับความถี่ของคลื่นตกกระทบ
2. อัตราเร็วและความยาวคลื่นของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับอัตราเร็วและความยาวคลื่นของคลื่นตกกระทบ
3. ถ้าการสะท้อนไม่สูญเสียพลังงาน จะได้แอมพลิจูดของคลื่นสะท้อนมีค่าเท่ากับแอมพลิจูดของคลื่นตกกระทบ
สมบัติการสะท้อนของเสียง
1. การสะท้อนของเสียง จะเกิดขึ้นได้เมื่อ “ตัวสะท้อนมีขนาดใหญ่กว่า
หรือ เท่ากับ ความยาวคลื่นเสียง”
2. สำหรับมนุษย์สามารถยกเสียงสะท้อนได้ ก็ต่อเมื่อ “
เวลาที่เสียงออกจากแหล่งกำเนิด
กับเวลาที่เสียงสะท้อนกลับมายังแหล่งกำเนิดเสียงหรือผู้ฟังต่างกันอย่างน้อย 1/10
วินาที หรือคิดเป็นระยะทางประมาณ 17 เมตร”
การสะท้อนของเสียงถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างมากมาย
ดังตัวอย่างที่นำเสนอต่อไปนี้
การหาความลึกของทะเล การหาฝูงปลา
การตรวจจับเรือดำน้ำหรือวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำ โดยส่งสัญญาณเสียงโซนาร์ออกไป
แล้วจับเวลาที่สัญญาณเสียงสะท้อนกลับมา แล้วจึงนำมาคำนวณหาความลึกของทะเล
1.โซนาร์ : เสียงที่มีความถี่สูง พบว่า ความยาวคลื่นเสียงจะสั้น ถ้าหากำเนิดคลื่นเสียงไปกระทบกับวัตถุที่มีขนาดเท่ากับหรือใหญ่กว่าความยาวคลื่นเสียงที่มาตกกระทบ จะเกิดการสะท้อนของคื่นเสียงนั้น
หลักการทำงานของเครื่องโซนาร์
เริ่มต้นจากเครื่องโซนาร์ส่งเสียงที่มีความถี่สูงเกินกว่าหูมนุษย์จะได้ยิน
(คลื่นเหนือเสียง) ผ่านไปในน้ำ เสียงนั้นมีความถี่ประมาณ 50,000 เฮิรตซ์
เมื่อเสียงนั้นเดินทางไปกระทบวัตถุ เช่น เรือดำน้ำ หรือพื้นทะเล
ก็จะสะท้อนกลับมาเข้าเครื่องรับ โดยการวัดช่วงเวลาที่เสียงเดินทางไปและกลับ
ก็จะสามารถคำนวณหาระยะทางของวัตถุจากความเร็วของคลื่นเสียงใต้น้ำได้ และสมการที่ใช้คำนวณคือ
s = vt
2.เสียงก้อง : เนื่องจากมนุษย์สามารถบันทึกเสียงที่ได้ยิน
ติดอยู่ในประสาทหูได้นานประมาณ 0.1 วินาที ดังนั้น ถ้าตะโกนออกไป
เสียงสะท้อนจะกลับสู่หูช้ากว่าเสียงที่ตะโกนออกไป ภายในเวลา 0.1 วินาทีขึ้นไป
จะเกิดเสียงก้อง นั่นคือถ้าตะโกนก่อน จากนั้นเงียบ
แล้วจะได้ยินเสียงที่ตะโกนตามมาภายหลัง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น