Page 4 - บทที่ 10 เสียง
P. 4
2
ุ
กิจกรรมง่าย ๆ เพอแสดงสมบัติ การสะท้อนของเสียง โดยการวางอปกรณ์ต่าง ๆ ดังรูปที่ 21 ปรับ
ื่
แผ่นไม้ไปมา จนกระทั่งได้ยินเสียงจากล าโพงชัดเจน แสดงว่าคลื่นเสียงมีการสะท้อน เมื่อเราตะโกนใส่ผนังตึก
จะพบว่ามีเสียงสะท้อนกลับมาให้เราได้ยิน แต่การได้ยินเสียงสะท้อนกลับจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างผู้พด
ู
1
กับตัวสะท้อน ปกติเสียงที่ส่งผ่านไปยังสมองจะติดประสาทหูอยู่ประมาณ วินาที ดังนั้นถ้าเสียงสะท้อน
10
1
ู
ู
กลับมายังผู้พดใช้เวลานานกว่า วินาที ผู้พดจะแยกเสียงสะท้อนจากเสียงแรกได้ แต่ถ้าเสียงที่สะท้อนกลับ
10
1
อยู่ในช่วงเวลาสั้นกว่าที่ วินาที เราจะได้ยินเสียงก้อง เหมือนกับเราก้มหน้าไปตะโกนในตุ่มน้ า หรือร้องเพลง
10
ดัง ๆ ในห้องน้ า
รูปที่ 21 แสดงการสะท้อนของเสียง
เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งผ่านเข้าไปในอกตัวกลางหนึ่ง คลื่นส่วนหนึ่งจะเกิดการหักเห
ี
เช่นเดียวกับการหักเหของคลื่นน้ า ตัวอย่างการหักเหของเสียงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เราอาจสังเกตได้ ได้แก่
การเห็นฟาแลบแต่ไม่ได้ยินเสียงฟาร้อง ทั้งนี้เนื่องจากคลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศร้อนได้เร็วกว่าอากาศเย็น
้
้
ื้
ุ
ุ
ซึ่งเราทราบแล้วว่าชั้นต่าง ๆ ของอากาศเหนือพนดินมีอณหภูมิไม่เท่ากัน ยิ่งสูงขึ้นไปอณหภูมิของอากาศยิ่ง
้
ลดลง ดังนั้นในที่สูง ๆ จากพื้นผิวโลก อัตราเร็วของเสียงจึงน้อยกว่าบริเวณใกล้ผิวโลก ขณะเกิดฟาแลบและฟา
้
ร้องในตอนกลางวัน คลื่นเสียงจะเคลื่อนที่จากอากาศตอนบนซึ่งเย็นกว่ามาสู่อากาศบริเวณใกล้พนดินซึ่งร้อน
ื้
้
้
กว่า ท าให้เกิดการหักเหของเสียงฟาร้องกลับขึ้นไปในอากาศตอนบน เราจะเห็นเฉพาะฟาแลบแต่ไม่ได้ยินเสียง
ฟ้าร้อง สถานการณ์ข้างต้นนี้แสดงว่า เสียงมีสมบัติการหักเห
10.2 อัตราเร็วของเสียง
เมื่อแหล่งก าเนิดเสียงสั่นและถ่ายโอนพลังงานของการสั่นผ่านตัวกลาง ท าให้คลื่นเสียงเคลื่อนที่ไป
็
คลื่นเสียงจะมีอัตราเร็วมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับตัวกลาง โดยคลื่นเสียงจะเคลื่อนที่ได้เร็วในตัวกลางที่เป็นของแขง
ของเหลว และแก๊ส ตามล าดับ
ส าหรับการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียงในอากาศ ช่วงเวลาที่เสียงเคลื่อนที่จากแหล่งก าเนิดเสียงผ่านอากาศ
ั
มาถึงหูผู้รับฟังขึ้นอยู่กับอัตราเร็วของเสียงและระยะทางระหว่างแหล่งกาเนิดเสียงกับผู้รับฟง ถ้าระยะห่างมาก
ต้องใช้ช่วงเวลานานกว่าจะได้ยินเสียง แต่ถ้าระยะใกล้ก็จะใช้ช่วงเวลาสั้นกว่า อัตราเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลาง
หนึ่ง ๆ จะคงตัว เมื่ออุณหภูมิของตัวกลางคงตัว
ิ
ั
ั
ั
นักฟสิกส์ศึกษาอตราเร็วของเสียงในอากาศ พบว่าอตราเร็วของเสียงในอากาศมีความสัมพนธ์กับ
อุณหภูมิของอากาศโดยประมาณ ตามสมการ
= 331 + 0.6
เมื่อ เป็นอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ ใด ๆ มีหน่วย เมตรต่อวินาที ( / )
เป็นอุณหภูมิของอากาศ มีหน่วย องศาเซลเซียส (℃) โดยใช้ได้ดีที่อุณหภูมิประมาณ
−50℃ ≤ ≤ 50℃
