Page 15 - บทที่ 10 เสียง

13

ั
ในกรณีที่แหล่งก าเนิดคลื่นท าให้เกิดคลื่นรูปทรงกลมและแหล่งก าเนิดคลื่นเคลื่อนที่ด้วยอตราเร็ว
มากกว่าอตราเร็วของคลื่นในตัวกลางจะท าให้เกิดคลื่นกระแทกเช่นเดียวกัน โดยแนวหน้าคลื่นของคลื่น
ั
กระแทกเป็นผิวของรูปกรวย ดังรูป 38 แหล่งก าเนิดคลื่นยิ่งเคลื่อนที่ด้วยอตราเร็วมากขึ้น มุมของรูปกรวยจะ
ั
ยิ่งเล็กลง คลื่นกระแทกนี้จะท าให้ความดันเปลี่ยนแปลงมากและรวดเร็ว เป็นผลให้เกิดเสียงดังคล้ายระเบิดใน
บริเวณที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านซึ่งอาจท าให้กระจกหน้าต่างแตกร้าวได้ เสียงที่เกิดขึ้นนี้ เรียกว่า ซอนิกบูม (sonic
boom) พลังงานของคลื่นกระแทกจะยิ่งสูงขึ้นเพราะหน้าคลื่นที่อัดตัวกันมีจ านวนมากขึ้น

รูปที่ 38 คลื่นกระแทกจากแหล่งก าเนิดที่ให้คลื่นทรงกลม

10.8 การประยุกต์ความรู้เรื่องเสียง

10.8.1 ด้านสถาปัตยกรรม
ดังที่กล่าวมาแล้วในเรื่องการสะท้อนของเสียงว่า เสียงสะท้อนจากผนัง พื้น เพดาน ท าให้เกิดเสียงก้อง
ั
ซึ่งห้องส าหรับฟงเพลงหรือร้องเพลงต้องมีการให้เสียงก้องเกิดขึ้นมากกว่าห้องทั่วไป แต่ก็ต้องมีค าพอเหมาะสม
ไม่มากเกินไปจนฟงเพลงไม่รู้เรื่อง การออกแบบอาคาร ห้องประชุม ทั้งสถาปนิกและวิศวกรก็ต้องค านวณ
ั
ล่วงหน้าว่าให้มีเสียงก้องมากหรือน้อยเพียงใด โดยการใช้วัสดุเก็บเสียง เช่น พรม ม่าน แผ่นกระดาษเก็บเสียง
10.8.2 ด้านการประมง
นักวิทยาศาสตร์จึงได้น าความรู้เรื่องการสะท้อนมาประยุกต์กับการเดินเรือ โดยสร้างเครื่องมือที่

เรียกว่า โซนาร์ (sonar) ซึ่งจะส่งคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงสม่ าเสมอจากใต้ท้องเรือหรือด้านหัวเรือผ่านน้ าทะเล
ออกไป คลื่นดลของเสียงดังกล่าวนี้ จะเคลื่อนที่ไปในน้ า เมื่อกระทบสิ่งกีดขวาง เช่น หินโสโครก ฝูงปลา หรือ
เรือใต้น้ าที่ขวางอยู่ ถ้าสิ่งกีดขวางนั้นมีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นเสียงก็จะเกิดการสะท้อนกลับมายัง
เครื่องรับบนเรือที่ส่งคลื่นออกไป การวัดช่วงเวลาที่ส่งคลื่นเสียงออกไปและรับคลื่นสะท้อนกลับมาช่วยให้เรา
สามารถค านวณหาระยะทางระหว่างต าแหน่งของเรือกับสิ่งกีดขวางได้ ชาวประมงใช้เครื่องโซนาร์ในการหา

ต าแหน่งของฝูงปลาเช่นเดียวกับค้างคาวใช้โซนาร์ในการหาอาหาร โดยทั่ว ๆ ไปเครื่องโซนาร์จะใช้คลื่นเหนือ
เสียงที่มีความในช่วง 20-100 กิโลเฮิรตซ์
10.8.3 ด้านการแพทย ์

ื่
แพทย์ก็ได้มีการน าคลื่นเหนือเสียงมาใช้ในการตรวจอวัยวะภายในของคนไข้เพอวินิจฉัยสาเหตุของ
ความผิดปกติ เช่น ตรวจการท างานของลิ้นหัวใจ ตรวจมดลูก ตรวจครรภ์ และสมอง เพราะคลื่นเหนือเสียง
สามารถสะท้อนที่รอยต่อระหว่างชั้นของเนื้อเยื่อต่าง ๆ ได้ดีกว่ารังสีเอกซ์มาก คลื่นเหนือเสียงที่ใช้ในทาง
้
การแพทย์นี้ได้จากการเปลี่ยนพลังงานไฟฟามาเป็นพลังงานของคลื่นเหนือเสียง ซึ่งมีความถี่ในช่วง 1-10
เมกะเฮรตซ์ เมื่อคลื่นเหนือเสียงดังกล่าวผ่านผิวหนังในร่างกายไปกระทบกับเนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นต่างกัน
ิ
้
ั
สะท้อนคลื่นได้ดีต่างกน ซึ่งเครื่องรับคลื่นสะท้อนจะเปลี่ยนคลื่นเสียงสะท้อนเป็นสัญญาณไฟฟา เมื่อผ่านเครื่อง
วิเคราะห์สัญญาณเพอประมวลคลื่นสะท้อนที่มาจากทิศทางต่าง ๆ เข้าด้วยกัน แล้วส่งผลสรุปที่ได้ออกมาบน
ื่
จอภาพ