Page 2 - บทที่ 10 เสียง
P. 2
2
ซึ่งอธิบายได้ว่า เสียงสามารถเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางไปยังด้านหลังของสิ่งกีดขวางได้เช่นเดียวกับคลื่น
น้ำ กล่าวได้ว่า เสียงสามารถแสดงสมบัติการเลี้ยวเบนได้ (diffraction) จากการทดลองพบว่าเสียงสามารถ
แสดงสมบัติการแทรกสอดและการเลี้ยวเบน ซึ่งเป็นสมบัติที่สำคัญของคลื่น ดังนั้น เสียงมีสมบัติเป็นคลื่น
กิจกรรมง่าย ๆ เพื่อแสดงสมบัติ การสะท้อนของเสียง โดยการวางอุปกรณ์ต่าง ๆ ดังรูปที่ 15 ปรับ
แผ่นไม้ไปมา จนกระทั่งได้ยินเสียงจากลำโพงชัดเจน แสดงว่าคลื่นเสียงมีการสะท้อน เมื่อเราตะโกนใส่ผนังตึก
ู
จะพบว่ามีเสียงสะท้อนกลับมาให้เราได้ยิน แต่การได้ยินเสียงสะท้อนกลับจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างผู้พด
1
กับตัวสะท้อน ปกติเสียงที่ส่งผ่านไปยังสมองจะติดประสาทหูอยู่ประมาณ วินาที ดังนั้นถ้าเสียงสะท้อน
10
1
กลับมายังผู้พูดใช้เวลานานกว่า วินาที ผู้พูดจะแยกเสียงสะท้อนจากเสียงแรกได้ แต่ถ้าเสียงที่สะท้อนกลับ
10
1
อยู่ในช่วงเวลาสั้นกว่าที่ วินาที เราจะได้ยินเสียงก้อง เหมือนกับเราก้มหน้าไปตะโกนในตุ่มน้ำ หรือร้องเพลง
10
ดัง ๆ ในห้องน้ำ
รูปที่ 15 การเกิดฟ้าแลบแต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง
เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งผ่านเข้าไปในอีกตัวกลางหนึ่ง คลื่นส่วนหนึ่งจะเกิดการหักเห
เช่นเดียวกับการหักเหของคลื่นน้ำ ตัวอย่างการหักเหของเสียงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เราอาจสังเกตได้ ได้แก่
การเห็นฟ้าแลบแต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง ทั้งนี้เนื่องจากคลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศร้อนได้เร็วกว่าอากาศเย็น
ซึ่งเราทราบแล้วว่าชั้นต่าง ๆ ของอากาศเหนือพื้นดินมีอุณหภูมิไม่เท่ากัน ยิ่งสูงขึ้นไปอุณหภูมิของอากาศยิ่ง
ลดลง ดังนั้นในที่สูง ๆ จากพื้นผิวโลก อัตราเร็วของเสียงจึงน้อยกว่าบริเวณใกล้ผิวโลก ขณะเกิดฟาแลบและฟา
้
้
ร้องในตอนกลางวัน คลื่นเสียงจะเคลื่อนที่จากอากาศตอนบนซึ่งเย็นกว่ามาสู่อากาศบริเวณใกล้พื้นดินซึ่งร้อน
กว่า ทำให้เกิดการหักเหของเสียงฟ้าร้องกลับขึ้นไปในอากาศตอนบน เราจะเห็นเฉพาะฟ้าแลบแต่ไม่ได้ยินเสียง
ฟ้าร้อง สถานการณ์ข้างต้นนี้แสดงว่า เสียงมีสมบัติการหักเห
10.2 อัตราเร็วของเสียง
เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงสั่นและถ่ายโอนพลังงานของการสั่นผ่านตัวกลาง ทำให้คลื่นเสียงเคลื่อนที่ไป
คลื่นเสียงจะมีอัตราเร็วมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับตัวกลาง โดยคลื่นเสียงจะเคลื่อนที่ได้เร็วในตัวกลางที่เป็นของแข็ง
ของเหลว และแก๊ส ตามลำดับ
สำหรับการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียงในอากาศ ช่วงเวลาที่เสียงเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดเสียงผ่านอากาศ
มาถึงหูผู้รับฟังขึ้นอยู่กับอตราเร็วของเสียงและระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงกบผู้รับฟง ถ้าระยะห่างมาก
ั
ั
ั
ต้องใช้ช่วงเวลานานกว่าจะได้ยินเสียง แต่ถ้าระยะใกล้ก็จะใช้ช่วงเวลาสั้นกว่า อัตราเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลาง
หนึ่ง ๆ จะคงตัว เมื่ออุณหภูมิของตัวกลางคงตัว
