ปรากฎการณ์ดอปเปลอร์และคลื่นกระแทก


ปกติเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงและและให้เสียงออกมา เสียงก็จะกระจายออกไปทุกทิศทางด้วยความยาวคลื่นที่เท่ากัน ถ้าผู้ฟังเสียงหยุดนิ่งเราจะพบว่าเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะมีความยาวคลื่นเดียวกับที่แหล่งกำเนิดเสียงให้ออกมา
แต่ถ้าผู้ฟังหรือแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ เราจะได้ยินเสียงความถี่ผิดไปจากที่แหล่งกำเนิดให้ออกมา(ทั้ง ๆ ที่แหล่งกำเนิดเสียงให้เสียงความถี่เท่าเดิม) เราเรียกว่าเกิดปรากฏการดอปเปลอร์ ปรากฎการณ์ดอปเปลอร์เกิดจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ ระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงหรือผู้ฟัง ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงที่มีความถี่ไม่เท่ากับที่แหล่งกำเนิดเสียงให้ออกมา

 

จากภาพเราจะพบว่าเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่นที่เข้าหาหรือออกจาหเรายาวคลื่นเสียงที่ปรากฎต่อเรา(เราได้ยิน)จะเปลี่ยนไปจากเดิม

 

    ความยาวคลื่นด้านหน้าของแหล่งกำเนิดจะเกิดการอัดตัว ทำให้ความยาวคลื่นด้านหน้าสั้นลง

 

 

    ด้านหน้าของแหล่งกำเนิดเสีงความถี่จะมากขึ้น ขณะความถี่ด้านหลังน้อยลง

 

  ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงมีความเร็วมากขึ้นแนวหน้าคลื่นจะมีลักษณะต่าง ๆ กันไป 

 

เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงมีความเร็วมากกว่าเสียงแนวหน้าคลื่นจะไปถึงพร้อมกันจะทำให้ความดันของอากาศบริเวณนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

 

 เราเรียกว่าเกิดคลื่นกระแทก   ดูคลื่นกระแทก   แสดงแนวหน้าคลื่นกระแทก

 

    ผู้ฟังที่ B จะรูสึกว่าเสียงดังมาก


วิธีการทดลอง

    1. ความเร็วเสียง ความยาวคลื่นเสียง และความเร็วแหล่งกำเนิดเสียง สามารถปรับเปลี่ยนได้
    2. ใช้เม้าคลิกที่ลูกศรแล้วลากเม้าจนได้ขนาดที่ต้องการ(ตัวเลขจะบอกขนาด)
    3. คลิกเม้าที่ส่วนหนึ่งส่วนใดของพื้นที่ทดลอง เพื่อหยุดการเคลื่อนไหว
        และคลิกเม้าอีกครั้งเพื่อให้เคลื่อนไหวต่อไป.
       ตำแหน่งของเม้า แสดงด้วยตัวเลข จุดพิกัด (x,y)
       เมื่อหยุดเคลื่อนไหวแล้วคลิกเม้าด้านซ้ายแล้วลาก จะแสดงระยะกระจัดที่เปลี่ยนไป
       และเมื่อคลิกดเม้าขวาแล้วลากจะบอกพิกัดของมุมที่เปลี่ยนไปจากเดิม 4. เส้นสีแดง สามารถลากเพื่อเปลี่ยนความยาวได้โดยใช้เม้าคลิกแล้วลากให้มีความยาวตามต้องการ
       เพื่อใช้วัดความยาวคลื่น
    5. คลื่นกระแทก เกิดเมื่อ แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วมากกว่าเสียง.

ขอบคุณที่ท่านให้ความสนใจฟิสิกส์...ครับ

ประเจียด ปฐมภาค     ผู้จัดทำ


 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

 

 

กลับสู่หน้าแรกของโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

 

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

การเรียนฟิสิกส์ 1 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต