การหักเหของคลื่น(Refraction)
--------------------------------------------------------------------------------

เมื่อให้คลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลาหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่ง เช่น คลื่นน้ำลึกเคลื่อนที่จากน้ำลึกเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น จะทำให้ความยาวคลื่นของคลื่นน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปด้วย การที่คลื่นน้ำเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่งแล้วทำให้อัตรา เร็วและความยาวคลื่นเปลี่ยนไปแต่ความถี่คงที่ เรียกว่า "การหักเหของคลื่น" และคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านรอยต่อ ระหว่างตัวกลางไปเรียกว่า "คลื่นหักเห"
ในการหักเหของคลื่นจากตัวกลางหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่ง จะทำให้ความเร็ว และความยาวคลื่นเปลี่ยนไป แต่ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นอาจจะไม่เปลี่ยน หรือเปลี่ยนไปจากแนวเดิมก็ได้


ที่มา http://www.skn.ac.th/skl/skn42/phy67/refraction.htm

การสะท้อนของคลื่น Reflection
เมื่อคลื่นเคลี่ยนที่ไปชนกับสิ่งกีดขวาง หรือเคลื่อนที่ไปยังปลายสุดของตัวกลาง หรือระหว่างรอยต่อของตัวกลาง คลื่นส่วนหนึ่งจะเคลื่อนที่กลับมาในตัวกลางเดิม เรียกว่า การสะท้อนของคลื่น และคลื่นที่สะท้อนกลับมา เรียกว่า คลื่นสะท้อน ส่วนคลื่นที่ไปกระทบปลายสุดของตัวกลางก่อนเกิดการสะท้อนเรียกว่า คลื่นตกกระทบ
หลายๆสิ่งรอบตัวเราได้ กระจก หน้าต่าง แว่นตา รถที่ขัดจนมันวับ
รองเท้าบูทขัดมัน น้ำในสระ แต่ การสะท้อนแสงจะดีที่สุดในกระจกเงา เพราะมีผิวเรียบ
และมันเงา

ที่มา http://www.skn.ac.th/skl/skn42/phy67/reflect.htm

ชนิดของรังสีเอกซ์

หลอดผลิตรังสีเอกซ์ มีส่วนประกอบสำคัญดังนี้
1. หลอดแก้วทำด้วยแก้วไพเรกซ์ ภายในหลอดเป็นสุญญากาศเพื่อป้องกันไม่ได้อิเล็กตรอนที่เร่งออกมาชนกับอนุภาคของก๊าซ หรือเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างอิเล็กตรอนกับอากาศ นั่นเอง
2. ขั้วคาโธดประกอบด้วย ลวดทังสเตนซึ่งถูกเผาให้ร้อนด้วยไฟฟ้า ทำให้อิเล็กตรอนในอะตอมของลวดได้รับพลังงานมากเพียงพอจึงถูกปลดปล่อยออกมาจากขั้วคาโธด โดยปริมาณรังสีเอกซ์จะขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยออกมา
3. ขั้วอาโนดเป็นเป้าประกอบด้วย แผ่นโลหะทังสเตนหนาประมาณ 2-3 มิลลิเมตร การที่เลือกใช้ทังสเตนเป็นเป้าเพราะโลหะทังสเตนมีเลขอะตอมสูง (Z=74) ทำให้ประสิทธิ ภาพการเกิดรังสีเอกซ์มีค่าสูง ทั้งนี้เพราะกำลังของรังสีจะแปรผันตรงกับเลขอะตอม และนอกจากนี้ทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงคือ 33700C จึงทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีและยังมีคุณสมบัติในการดูดกลืนและคายความร้อนดี

รังสีเอกซ์เกิดขึ้นได้โดยการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอน โดยเมื่อขั้วคาโธดจะถูกทำให้ร้อนด้วยกระแสไฟฟ้าจากความต่างศักย์ V0 อิเล็กตรอนซึ่งหลุดจากขั้วคาโธดจะถูกเร่งด้วยความต่างศักย์จาก V ซึ่งมีค่าสูงแล้ววิ่งไปชนเป้าโลหะ อิเล็กตรอนเมื่อชนเป้าโลหะจะถูกหน่วงที่เป้าอาโนดนี้ ทำให้อิเล็กตรอนสูญเสียพลังงานจลน์กลายเป็นรังสีเอกซ์ขึ้น
7.1 ชนิดของรังสีเอกซ์ รังสีเอกซ์แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1. รังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะ (Characteristic x – rays)

เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งเข้าชนเป้าทังสเตน ก็จะเกิดการชนกับอิเล็กตรอนที่อยู่วงโคจรในของเป้า ถ้าพลังงานของอิเล็กตรอนตัวที่วิ่งชน มีพลังงานมากกว่าพลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอนที่อยู่วงโคจรในของเป้า ก็จะทำให้อิเล็กตรอนวงนั้นหลุดออกจากอะตอม อิเล็กตรอนจากวงโคจรอื่นที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสมากกว่าจะวิ่งเข้าไปแทนที่ พร้อมทั้งคายพลังงานออกมาในรูปรังสีเอกซ์ลักษณะ เฉพาะ
ถ้าพิจารณาถึงการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในชั้น L ไปชั้น K จะมีการคายพลังงานเป็นโฟตอนของรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะเส้น K L คือ
E L - E K = = (20)

เมื่อ
E K , E L เป็นค่าระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในชั้น K และชั้น L ของอะตอม
เป็นความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะเส้น KL

E KL = 10.2 (Z – 1)2 (21)

เมื่อ
E KL คือค่าพลังงานของรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะเส้น KL ในหน่วย eV
Z คือเลขอะตอมของธาตุต่าง ๆ

2. รังสีเอกซ์จากการถูกหน่วง (Bremsstrahlung)
รังสีเอกซ์ชนิดนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนพลังงานสูง วิ่งด้วยความเร็วเข้าใกล้นิวเคลียสซึ่งมีประจุบวกทำให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนทิศทาง หรือมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วในลักษณะที่พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนลดลง เป็นเหตุให้มีการแผ่พลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโฟตอนเป็นรังสีเอกซ์จากการถูกหน่วง(Bremsstrahlung) ดังรูป

เนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ชนเป้ามีมากมายและแต่ละตัวสูญเสียพลังงานค่าต่าง ๆ กัน ดังนั้นรังสีเอกซ์ที่แผ่ออกมาจะมีสเปกตรัมต่อเนื่อง ส่วนอะตอมของเป้าที่จะรับพลังงานบางส่วนเข้าไปทำให้เกิดการ

ที่มา http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/quantum/quantum2/quantum_21.htm

รังสีเอกซ์

จากการศึกษาการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำพบว่า
1. สเปคตรัมของการแผ่รังสีที่ออกมาจากวัตถุดำ เป็นสเปคตรัมแบบต่อเนื่อง
2. เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พลังงานของวัตถุดำจะมีค่ามากขึ้น
3. พลังงานของรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุดำเป็นไปตามกฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ (Stefan – Boltzmann Law) โดยพลังงานที่แผ่ออกมาจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างเดียว คือ
= (1)

โดยที่ คือ อัตราการส่งถ่ายพลังงานโดยการแผ่รังสี (J/s หรือ Watt)
คือ ค่าคงที่ของของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ มีค่าเท่ากับ 5.67 x 10-8 W/m2K4
คือ สภาพส่งรังสีของผิววัตถุ ซึ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 0 - 1
คือ พื้นที่ผิวของวัตถุ (m2)
คือ อุณหภูมิของผิววัตถุ (K)

4. ความเข้มของพลังงานที่แผ่ออกมาจะมีค่าน้อยที่ความยาวคลื่นสั้นมาก และที่ความยาวคลื่นยาวมาก จะมีความเข้มของพลังงานสูงสุดเมื่อความยาวคลื่น โดยยิ่งถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นมากเท่าใด จะยิ่งมีค่าน้อยลง

จากการศึกษาการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำพบว่า
1. สเปคตรัมของการแผ่รังสีที่ออกมาจากวัตถุดำ เป็นสเปคตรัมแบบต่อเนื่อง
2. เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พลังงานของวัตถุดำจะมีค่ามากขึ้น
3. พลังงานของรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุดำเป็นไปตามกฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ (Stefan – Boltzmann Law) โดยพลังงานที่แผ่ออกมาจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างเดียว คือ
= (1)

โดยที่ คือ อัตราการส่งถ่ายพลังงานโดยการแผ่รังสี (J/s หรือ Watt)
คือ ค่าคงที่ของของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ มีค่าเท่ากับ 5.67 x 10-8 W/m2K4
คือ สภาพส่งรังสีของผิววัตถุ ซึ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 0 - 1
คือ พื้นที่ผิวของวัตถุ (m2)
คือ อุณหภูมิของผิววัตถุ (K)

4. ความเข้มของพลังงานที่แผ่ออกมาจะมีค่าน้อยที่ความยาวคลื่นสั้นมาก และที่ความยาวคลื่นยาวมาก จะมีความเข้มของพลังงานสูงสุดเมื่อความยาวคลื่น โดยยิ่งถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นมากเท่าใด จะยิ่งมีค่าน้อยลง

รูปที่ 2 แสดงสเปคตรัมการแผ่รังสีของวัตถุดำที่อุณหภูมิต่าง ๆ กัน

5. ความยาวคลื่นซึ่งได้จากอัตราการแผ่พลังงานสูงสุดของวัตถุจะแปรผันกับอุณหภูมิของวัตถุ ซึ่งเขียนได้ว่า
= (2)

โดยที่ แทนความยาวคลื่น (m)
แทนอุณหภูมิ (K)
เรียกสมการที่ (2) ว่ากฎการกระจัดของวีน (Wien’s displacement Law)


ที่มา http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/quantum/quantum2/quantum_2.htm

แอมพลิจูด (อังกฤษ: amplitude) คือขนาดของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากการแกว่งตัวในระบบที่มีการแกว่ง ตัวอย่างเช่น คลื่นเสียง คือการแกว่งตัวของแรงดันในบรรยากาศ แอมพลิจูดของมันคือการเปลี่ยนแปลงของแรงดันในแต่ละรอบ ถ้าการเปลี่ยนแปลงนี้อยู่ในคาบการแกว่งตัวปกติ จะสามารถวาดเส้นกราฟของระบบออกมาโดยให้ค่าการเปลี่ยนแปลงเป็นแกนตั้ง และเส้นเวลาเป็นแกนนอน แสดงให้เห็นภาพของแอมพลิจูดเป็นการเปลี่ยนแปลงขนาดขึ้นลงในแนวดิ่งระหว่างจุดสูงสุดและจุดต่ำสุด

กราฟซายน์
1 = Peak amplitude (),
2 = Peak-to-peak amplitude (),
3 = RMS amplitude (),
4 = คาบของคลื่น (ไม่ใช่แอมพลิจูด)

. หลักการของแอมพลิจูด
1. 1. แอมพลิจูดแบบพีคทูพีค
แอมพลิจูดแบบพีคทูพีค (Peak-to-peak amplitude) คือการวัดค่าความเปลี่ยนแปลงจากจุดสูงสุดของการเคลื่อนที่ทางด้านหนึ่งไปจนถึงจุดต่ำสุดการเคลื่อนที่ในอีกด้านหนึ่ง สามารถวัดได้จากมิเตอร์บางชนิดที่มีวงจรเหมาะสม หรือจากการดูรูปคลื่นบนออสซิลโลสโคป

1. 2. แอมพลิจูดแบบอาร์เอ็มเอส
แอมพลิจูดแบบอาร์เอ็มเอส (Root mean square (RMS) amplitude) ใช้มากในวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คือการหารากที่สองของค่าเฉลี่ยของกำลังสองของขนาดการเคลื่อนที่แนวดิ่งในกราฟนับจากศูนย์ในช่วงเวลาหนึ่ง[2]

2. ดูเพิ่ม
•คลื่น และคุณสมบัติต่างๆ ของคลื่น
◦ความถี่
◦คาบ
◦ความยาวคลื่น
◦Crest factor

คลื่น

คลื่น หมายถึง ลักษณะของการถูกรบกวน ที่มีการแผ่กระจาย เคลื่อนที่ออกไป ในลักษณะของการกวัดแกว่ง หรือกระเพื่อม และมักจะมีการส่งถ่ายพลังงานไปด้วย คลื่นเชิงกลซึ่งเกิดขึ้นในตัวกลาง (ซึ่งเมื่อมีการปรับเปลี่ยนรูป จะมีความแรงยืดหยุ่นในการดีดตัวกลับ) จะเดินทางและส่งผ่านพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในตัวกลาง โดยไม่ทำให้เกิดการเคลื่อนตำแหน่งอย่างถาวรของอนุภาคตัวกลาง คือไม่มีการส่งถ่ายอนุภาคนั่นเอง แต่จะมีการเคลื่อนที่แกว่งกวัด (oscillation) ไปกลับของอนุภาค อย่างไรก็ตามสำหรับ การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ การแผ่รังสีแรงดึงดูด นั้นสามารถเดินทางในสุญญากาศได้ โดยไม่ต้องมีตัวกลาง

ลักษณะของคลื่นนั้น จะระบุจาก สันคลื่น หรือ ยอดคลื่น (ส่วนที่มีค่าสูงขึ้น) และ ท้องคลื่น (ส่วนที่มีค่าต่ำลง) ในลักษณะ ตั้งฉากกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามขวาง" (transverse wave) หรือ ขนานกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามยาว" (longitudinal wave)

คลื่น.......tidatip6227

การแทรกสอดของคลื่น(Interference)




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






ที่มา:http://www.skn.ac.th/skl/skn42/phy67/interference.htm















การหักเหของคลื่น(Refraction)

เมื่อให้คลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลาหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่ง เช่น คลื่นน้ำลึกเคลื่อนที่จากน้ำลึกเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น จะทำให้ความยาวคลื่นของคลื่นน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปด้วย การที่คลื่นน้ำเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่งแล้วทำให้อัตรา เร็วและความยาวคลื่นเปลี่ยนไปแต่ความถี่คงที่ เรียกว่า "การหักเหของคลื่น" และคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านรอยต่อ ระหว่างตัวกลางไปเรียกว่า "คลื่นหักเห"
ในการหักเหของคลื่นจากตัวกลางหนึ่งไปสู่อีกตัวกลางหนึ่ง จะทำให้ความเร็ว และความยาวคลื่นเปลี่ยนไป แต่ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นอาจจะไม่เปลี่ยน หรือเปลี่ยนไปจากแนวเดิมก็ได้

ที่มา:http://www.skn.ac.th/skl/skn42/phy67/refraction.htm


การเลี้ยวเบนของคลื่น

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวาง คลื่นส่วนที่กระทบสิ่งกีดขวางจะสะท้อนกลับคลื่นบางส่วนที่ผ่านไปได้จะสามารถแผ่จากขอบของสิ่งกีดขวางเข้าไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้น คล้ายกับคลื่นเคลื่อนที่อ้อมผ่านสิ่งกีดขวางนั้นได้ เรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น
การเลี้ยวเบนของคลื่นน้ำผ่านช่องเดี่ยว

เมื่อคลื่นน้ำหน้าตรงตกกระทบสิ่งกีดขวางที่มีช่องเดี่ยวกว้าง d จะเกิดการเลี้ยวเบน
เมื่อหน้าคลื่นที่ผ่านช่องเดี่ยวไปได้นั้นทุก ๆ จุดจะทำหน้าที่เสมือนเป็นจุดกำเนิดคลื่น กระจายคลื่นไปเสริมกันหรือหักล้างกัน เกิดเป็นแนวบัพและแนวปฏิบัพ



สูตรการคำนวณหาแนวบัพ
d sin q = nl

สูตรการคำนวณหาแนวปฏิบัพ
d sin q = ( n + )l


ที่มา:http://www.absorn.ac.th/e-learning/ebook/supatra/b1.htm






รังสีแกมมา

รังสีแกมมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ แต่เดิมคำว่ารังสีแกมมาใช้เรียกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีเท่านั้น แต่ในปัจจุบันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์โดยทั่วไปก็จะเรียกว่ารังสีแกมมาทั้งหมด รังสีคอสมิกที่มาจากนอกโลกก็มีรังสีแกมมา หรือ การแผ่รังสีของอนุภาคประจุไฟฟ้าที่ถูกเร่งในเครื่องเร่งอนุภาคก็ทำให้เกิดรังสีแกมมาได้ และเนื่องจากรังสีแกมมาสามารถทำลายเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้ เราจึงนำไปใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง


ที่มา:http://www.ipst.ac.th/sci_activity%20ver1.1/spectrum/content/gamma.htm


รังสีเอกซ์(X-ray หรือ Röntgen ray)
ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1895 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ เรินต์เกน ได้พบรังสีนี้โดยบังเอิญ ในขณะที่เขาทำการทดลองเกี่ยวกับรังสีคาโทดในห้องมืดสนิท เขาสังเกตว่า แร่แบเรียมแพลทิโนไซยาไนด์เกิดเรืองแสงขึ้น ทำให้คิดว่าจะต้องมีรังสีบางอย่างเกิดขึ้นจากหลอดรังสีแคโทดและมีอำนาจทะลุผ่านสูงจนสามารถผ่านผนังหลอดคาโธดไปยังก้อนแร่ได้ เรินต์เกนเรียกรังสีนี้ว่า รังสีเอกซ์ ซึ่งภายหลังนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาและทดลองเกี่ยวกับรังสีชนิดนี้มากขึ้นและสรุปคุณสมบัติของรังสีเอกซ์ได้ดังนี้
1.
รังสีเอกซ์เป็นทั้งคลื่นและอนุภาค การที่มีสมบัติเป็นคลื่นเพราะมีการสะท้อน การหักเห การแทรกสอดและการเลี้ยวเบน และเป็นอนุภาคเพราะมีโมเมนตัมเหมือนอนุภาคทั่วไป
2.
รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่สามารถที่จะถูกเบี่ยงเบนโดยสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วงประมาณ 1.3 x 10-11 ถึง 4.8 x 10-11 เมตร จึงไม่สามารถมองเห็นได้
3.
รังสีเอกซ์ประกอบด้วยรังสีที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันมาก เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วแสงคือมีค่า 3x108 m/s ในสุญญากาศ
4.
รังสีเอกซ์สามารถทะลุผ่านวัตถุที่ไม่หนาจนเกินไปและมีความหนาแน่นน้อยๆได้ เช่น กระดาษ ไม้ เนื้อเยื่อของคนและสัตว์ แต่ถ้าผ่านวัตถุที่มีความหนาแน่นมาก ๆ เช่น แพลตินัม ตะกั่ว กระดูก อำนาจทะลุผ่านก็จะลดลง
5.
รังสีเอกซ์สามารถทำให้อากาศแตกตัวเป็นอิออนได้
6.
รังสีเอกซ์สามารถทำให้ผลึกบางชนิดเรืองแสงและแสงที่เรืองออกมาสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้
7.
รังสีเอกซ์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้ เช่นเมื่อรังสีเอกซ์ไปถูกฟิลม์ถ่ายรูปจะทำให้ฟิลม์ดำ จึงนำผลอันนี้มาใช้ในการถ่ายภาพบนฟิลม์เอกซ์เรย์
ที่มา: http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/quantum/quantum2/quantum_19.htm