การแทรกสอด (Interference)

การแทรกสอด (Interference)
     เมื่อคลื่นต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่น 2 แหล่งที่มีความถี่เท่ากันและมีเฟสตรงกัน เคลื่อนที่มาพบกันจะเกิดการซ้อนทับะหว่างคลื่นเรียกว่า การแทรกสอด (Interference) แหล่งกำเนิดคลื่นที่มีความถี่เท่ากันและความยาวคลื่นเท่ากันเรียกว่า แหล่งกำเนิดอาพันธ์ (Coherent Source) โดยซ้อนทับกันของคลื่นจะมีแนวของการแทรกสอดเกิดขึ้น
    เมื่อคลื่นจากแหล่งกำเนิดอาพันธ์ (Coherent Source) ตั้งแต่ 2 คลื่นเคลื่อนที่มาพบกันจะเกิดการรวมกันแบบเสริมกันและแบบหักล้างกัน ซึ่งสังเกตได้จากการเกิดแนวสว่างและแนวมืดของถาดคลื่น เราเรียกสมบัติการรวมกันของคลื่นว่า การแทรกสอด (Interference) และเรียกแนวสว่างและแนวมืดที่เกิดขึ้นว่า ลวดลายการแทรกสอด หรือริ้วของการแทรกสอด (Interference pattern)

ตัวอย่างแบบแนวสว่างกับแนวมืด

แหล่งข้อมูล : www.rmutphysics.com (ฟิสิกส์ราชมงคล)

การแทรกสอดของคลื่นแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ

      1 การแทรกสอดแบบเสริมกัน (Constructive interference) เป็นการเกิดขึ้นเมื่อส่วนที่เป็นสันคลื่นมาพบกับส่วนที่เป็นสันคลื่น หรือส่วนที่เป็นท้องคลื่นมาพบกับส่วนที่เป็นท้องคลื่น จะทำให้แอมพลิจูดของคลื่นทั้งสองจะเสริมกัน ทำให้แอมพลิจูด ณ ตำแหล่งนั้นมีระดับสูงขั้นมากที่สุดและต่ำที่สุดตามลำดับเรียกตำแหล่งนี้ว่า ปฏิบัพ (Antiode) 

ตัวอย่างการแทรกสอดแบบเสริมกัน (Constructive interference)

 

แหล่งข้อมูล :  http://www.thaigoodview.com/node/73986

แหล่งข้อมูล : http://parisut6213.blogspot.com/2010/07/website.html

      2 การแทรกสอดแบบหักล้างกัน (Destructive interference) เป็นการเกิดขึ้นเมื่อส่วนที่เป็นสันคลื่นมาพบกับส่วนที่เป็นท้องคลื่น จะทำให้แอมพลิจูดของคลื่นทั้งสองจะหักล้างกัน ทำให้แอมพลิจูด ณ ตำแหล่งนี้เป็นศูนย์เรียกตพแหน่งนี้ว่า บัพ (Node)

 ตัวอย่างการแทรกสอดแบบหักล้างกัน (Destructive interference)

แหล่งข้อมูล : http://www.thaigoodview.com/node/73986

      จากการศึกษาเมื่อให้คลื่นต่อเนื่องสองแหล่งเคลื่อนที่มาพบกันตลอดเวลา  จะเกิดบัพและปฏิบัพอย่างต่อเนื่อง และพบว่าเมื่อลากเส้นเชื่อมต่อปฏิบัพที่อยู่ถัดกันไปจะได้แนวเส้นที่เรียก ว่า เส้นปฎิบัพ (antinode line) ส่วนเส้นที่เชื่อมต่อบัพที่อยู่ถัดกันไป จะได้แนวเส้นที่เรียกว่า เส้นบัพ (node line) ทำให้เห็นลวดลายการแทรกสอดดังรูป

 

       จากรูปข้างบน แสดงการรวมกันแบบเสริมและแบบหักล้างของคลื่นวงกลมต่อเนื่อง 2 แหล่งกำเนิดเป็นจุดที่ท้องคลื่นพบกับท้องคลื่น (ปฎิบัพ)

                               A      เป็นเส้นปฎิบัพ

                               N      เป็นเส้นบัพ

      เมื่อลากเส้นจากตำแหน่งของแหล่งกำเนิดคลื่นทั้งสองไปยังตำแหน่งใดๆบนเส้นปฏิบัพ ผลต่างของระยะทั้งสองเท่ากับจำนวนเต็มเท่าของความยาวคลื่นเสมอ

 

   n = 0 , 1 , 2 , 3 , ...

   เมื่อ n = 0 เป็นแนวปฏิบัพกลาง เช่น

 

 

n = 1 , 2 , 3 , ... ไม่มีแนวบัพกลาง เช่น 

สรุปการคำนวณแทรกสอด

 จะใช้สูตรนี้เพื่อหาว่าตำแหน่ง P อยู่บนแนวอะไร แนวที่เท่าไร

ใชสูตรนี้หาว่าตำแหน่ง P อยู่บนแนวอะไร แนวที่เท่าไร
แต่มีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย

แหล่งข้อมูล : http://physicsst59.exteen.com/20080815/entry-1

                  http://www.thaigoodview.com/node/73986