Page 4 - บทที่ 10 เสียง
P. 4
4
เคลื่อนที่ผ่าน ระยะระหว่างโมเลกุลของอากาศจะเปลี่ยนไปตามลักษณะที่เป็นส่วนอัดและส่วนขยายดังรูปที่ 17
ข และกราฟระหว่างระยะห่างจากตำแหน่งเดิมของอนุภาคอากาศตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียงจะเป็น
ลักษณะเดียวกับการเกิดคลื่นตามยาวในขดลวดสปริง ดังแสดงในรูปที่ 17 ค
รูปที่ 17 คลื่นเสียงขณะเคลื่อนที่ผ่านอากาศ
ขณะที่คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศ โมเลกุลของอากาศบริเวณที่เป็นส่วนอัดจะมีจำนวนมากกว่าปกติ
ทำให้ความดันของอากาศที่บริเวณส่วนอัดสูงกว่าความดันปกติ ส่วนโมเลกุลของอากาศในบริเวณที่เป็นส่วน
ขยายจะมีจำนวนน้อยกว่าปกติ ทำให้ความดันของอากาศในบริเวณส่วนขยายต่ำกว่าปกติ ดังนั้น บริเวณตรง
กลางระหว่างส่วนอัดจึงมีความดันเพิ่มขึ้นจากปกติมากที่สุด และตรงกลางของส่วนขยายก็มีความดันลดลงจาก
ปกติมากที่สุด ดังนั้นเมื่อพิจารณาคลื่นเสียงที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศขณะใดขณะหนึ่ง กราฟระหว่างความดันของ
อากาศ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของเสียงเป็นดังรูปที่ 18 ก และกราฟระหว่างการกระจัดของ
โมเลกุลอากาศ ตามแนวการเคลื่อนที่ของเสียงเป็นดังรูปที่ 18 ข
รูปที่ 18 ก. กราฟระหว่างความดันกับตำแหน่งต่างๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
ข. กราฟระหว่างการกระจัดของอนุภาคกับตำแหน่งต่าง ๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง พลังงานการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียงนี้จะถูกถ่ายโอน
ให้กับโมเลกุลของอากาศ ทำให้ความดันอากาศเปลี่ยนแปลงแต่ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงก็ยังคงเท่ากับ
ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง การเปลี่ยนแปลงความดันของอากาศดังกล่าวนี้จะถูกถ่ายโอนต่อ ๆ กันมาจาก
แหล่งกำเนิดเสียงจนกระทั่งถึงหูผู้ฟัง ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงมีความถี่เดียวกับความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง
10.4 ความเข้มเสียงและการได้ยิน
10.4.1 ความเข้มเสียง
อัตราการถ่ายโอนพลังงานเสียงของแหล่งกำเนิด คือ ปริมาณพลังงานเสียงที่ส่งออกจากแหล่งกำเนิด
เสียงในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งเรียกว่า กำลังเสียง (power of a sound wave) ในระบบเอสไอ ใช้หน่วยกำลัง
