คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ 25 ผลการเรียนรู้ ชั้น สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ๒. อธิบายความถี่ธรรมชาติของวัตถุและการเกิดการสั่นพ้อง ๓. อธิบายปรากฏการณ์คลื่น ชนิดของคลื่น ส่วนประกอบของคลื่น การแผ่ของหน้าคลื่น ด้วยหลักการของฮอยเกนส์ และการรวมกันของคลื่นตามหลักการซ้อนทับ พร้อมทั้งคำ�นวณ อัตราเร็ว ความถี่ และความยาวคลื่น ๔. สังเกตและอธิบายการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิวน้ำ� รวมทั้งคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง - การสั่นของวัตถุติดปลายสปริง และการแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่ายเป็นการเคลื่อนที่แบบ ฮาร์มอนิกอย่างง่ายที่มีขนาดของความเร่งแปรผันตรงกับขนาดของการกระจัดจากตำ�แหน่ง สมดุล แต่มีทิศทางตรงข้าม โดยมีคาบการสั่นของวัตถุที่ติดอยู่ที่ปลายสปริง และคาบการแกว่ง ของลูกตุ้มตามสมการ และ ตามลำ�ดับ - เมื่อดึงวัตถุที่ติดปลายสปริงออกจากตำ�แหน่งสมดุลแล้วปล่อยให้สั่น วัตถุจะสั่นด้วยความถี่ เฉพาะตัว การดึงลูกตุ้มออกจากแนวดิ่งแล้วปล่อยให้แกว่ง ลูกตุ้มจะแกว่งด้วยความถี่เฉพาะตัว เช่นกัน ความถี่ที่มีค่าเฉพาะตัวนี้ เรียกว่า ความถี่ธรรมชาติ เมื่อกระตุ้นให้วัตถุสั่นด้วยความถี่ ที่มีค่าเท่ากับความถี่ธรรมชาติของวัตถุ จะทำ�ให้วัตถุสั่นด้วยแอมพลิจูดเพิ่มขึ้น เรียกว่า การสั่นพ้อง - คลื่นเป็นปรากฏการณ์การถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง - คลื่นที่ถ่ายโอนพลังงานโดยต้องอาศัยตัวกลาง เรียกว่า คลื่นกล ส่วนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ถ่ายโอนพลังงานโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง นอกจากนี้ยังจำ�แนกชนิดของคลื่นออกเป็นสองชนิด ได้แก่ คลื่นตามขวาง และคลื่นตามยาว - คลื่นที่เกิดจากแหล่งกำ�เนิดคลื่นที่ส่งคลื่นอย่างต่อเนื่องและมีรูปแบบที่ซ้ำ�กันบรรยายได้ด้วย การกระจัด สันคลื่น ท้องคลื่น เฟส ความยาวคลื่น ความถี่ คาบ แอมพลิจูด และอัตราเร็ว โดยอัตราเร็ว ความถี่ และความยาวคลื่น มีความสัมพันธ์ตามสมการ - การแผ่ของหน้าคลื่นเป็นไปตามหลักของฮอยเกนส์ และถ้ามีคลื่นตั้งแต่สองขบวนมาพบกัน จะรวมกันตามหลักการซ้อนทับ - คลื่นมีสมบัติการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน - คลื่นเกิดการสะท้อนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงสิ่งกีดขวางหรือรอยต่อระหว่างตัวกลางที่ต่างกัน แล้วเปลี่ยนทิศทางเคลื่อนที่กลับมาในตัวกลางเดิม โดยเป็นไปตามกฎการสะท้อน เขียนแทน ได้ด้วยสมการ มุมสะท้อน = มุมตกกระทบ 2 a x    2 m T k   2 l T g   2 1 2 1 sin sin v v    1 2 S P-S P n   0,1, 2,3,... n  1 2 1 S Q-S Q 2 n         1, 2,3,... n  A P I         0 log 10 I I  2 a x    2 m T k   2 l T g   2 1 2 1 sin sin v v    1 2 S P-S P n   0,1, 2,3,... n  1 2 1 S Q-S Q 2 n         1, 2,3,... n  A P I         0 log 10 I I  4 n v f n L  1,3,5,... n    n d  sin 0,1, 2,3,... n  10 หัวขอ ผลลัพธการเรียนรู สาระการเรียนรู จําแนกชนิดของคลื่นออกเปนสองชนิด ไดแก คลื่น ตามขวาง และคลื่นตามยาว • คลื่นที่เกิดจากแหลงกําเนิดคลื่นที่สงคลื่นอยาง ตอเนื่องและมีรูปแบบที่ซ้ํากันบรรยายไดดวย การ กระจัด สันคลื่น ทองคลื่น เฟส ความยาวคลื่น ความถี่ คาบ แอ พลิจูด และอัตราเร็ว โดย อัตราเร็ว ี่ และควา ยาวคลื่น มี คั มั น ต v f λ = • การแผของหนาคลื่นเปนไป ามหลักของฮอยเกนส และถามีคลื่นตั้งแตสองขบวนมาพบกันจะรวมกัน ตามหลักการซอนทับ 4. สังเกตและอธิบายการสะทอน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิว น้ํา รวมทั้งคํานวณปริมาณตาง ๆ ที่เกี่ยวของ • คลื่นมีสมบัติการสะทอน การหักเห การแทรก สอด และการเลี้ยวเบน • คลื่นเกิดการสะทอนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงสิ่งกีด ขวางหรือรอยตอระหวางตัวกลางที่ตางกันแลว เปลี่ยนทิศทางเคลื่อนที่กลับมาในตัวกลางเดิม โดยเปนไปตามกฎการสะทอน เขียนแทนไดดวย สมการ