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

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ 26 ผลการเรียนรู้ ชั้น สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ๕. อธิบายการเกิดเสียง การเคลื่อนที่ของเสียง ความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นการกระจัดของอนุภาค กับคลื่นความดัน ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่ขึ้นกับอุณหภูมิในหน่วย องศาเซลเซียส สมบัติของคลื่นเสียง ได้แก่ การสะท้อน การหักเห การแทรกสอด การเลี้ยวเบน รวมทั้งคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ๖. อธิบายความเข้มเสียง ระดับเสียง องค์ประกอบของการได้ยิน คุณภาพเสียง และมลพิษ ทางเสียง รวมทั้งคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง - คลื่นเกิดการหักเหเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อระหว่างตัวกลางที่ต่างกันแล้วอัตราเร็วคลื่น เปลี่ยนไปซึ่งเป็นไปตามกฎการหักเห เขียนแทนได้ด้วยสมการ - คลื่นเกิดการแทรกสอดเมื่อคลื่นสองคลื่นเคลื่อนที่มาพบกันแล้วรวมกันตามหลักการซ้อนทับ โดยกรณีที่ และ เป็นแหล่งกำ�เนิดคลื่นที่มีความถี่เท่ากันและเฟสตรงกัน ปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องมีความสัมพันธ์ตามสมการ - คลื่นนิ่งเกิดจากคลื่นอาพันธ์สองขบวนแทรกสอดกันแล้วเกิดตำ�แหน่งที่มีการแทรกสอด แบบเสริมตลอดเวลา เรียกว่า ปฏิบัพ และตำ�แหน่งที่มีการแทรกสอดแบบหักล้างตลอดเวลา เรียกว่า บัพ - คลื่นเกิดการเลี้ยวเบนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่พบสิ่งกีดขวางแล้วมีคลื่นแผ่จากขอบสิ่งกีดขวางไป ด้านหลังได้ - เสียงเป็นคลื่นกลและคลื่นตามยาว เกิดจากการถ่ายโอนพลังงานจากการสั่นของแหล่งกำ�เนิดเสียง ผ่านอนุภาคตัวกลางทำ�ให้อนุภาคของตัวกลางสั่น อัตราเร็วเสียงในอากาศขึ้นกับอุณหภูมิของ อากาศ คำ�นวณได้จากสมการ - เสียงมีสมบัติการสะท้อน การหักเห การแทรกสอดและการเลี้ยวเบน - กำ�ลังเสียงเป็นอัตราการถ่ายโอนพลังงานเสียงจากแหล่งกำ�เนิดเสียง กำ�ลังเสียงต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ของหน้าคลื่นทรงกลมเรียกว่าความเข้มเสียง คำ�นวณได้จากสมการ 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    n d  sin 0,1, 2,3,... n            2 1 sin n d 0,1, 2,3,... n  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  n v f n  1,3,5,... n  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    n d  sin 0,1, 2,3,... n          1 sin n d 0,1, 2,3,... n  เมื่อ 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    n d  sin 0,1, 2,3,... n            2 1 sin n d 0,1, 2,3,... n  เมื่อ การแผของหนาคลื่นเปนไปตามหลักของฮอยเกนส และถามีคลื่นตั้งแตสองขบวนมาพบกันจะรวมกันตาม หลักการซอนทับ ๔. สังเกตและอธิบายการสะทอน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิว น้ํา รวมทั้งคํานวณปริมาณตาง ๆ ที่เกี่ยวของ • คลื่นมีสมบัติการสะทอน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน • คลื่นเกิดการสะทอนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงสิ่งกีด ขวางหรือรอยตอระหวางตัวกลางที่ตางกันแลวเปลี่ยน ทิศทางเคลื่อนที่กลับมาในตัวกลางเดิม โดยเปนไป ตามกฎการสะทอน เขียนแทนไดดวยสมการ มุมสะทอน = มุมตกกระทบ • คลื่นเกิดการหักเหเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผานรอยตอ ระหวางตัวกลางที่ตางกันแลวอัตราเร็วคลื่นเปลี่ยนไป ซึ่งเปนไปตามกฎการหักเห เขียนแทนไดดวยสมการ 2 1 2 1 sin sin v v = θ θ • คลื่นเกิดการแทรกสอดเมื่อคลื่นสองคลื่นเคลื่อนที่ มาพบั นแลวรวมกันตามหลักการซอนทับ โดยกรณีที่ 1 S แล 2 S เ  งกําเนิดคลื่นที่มีความถี่เทากัน และเฟสตรงกัน ปริมาณตาง ๆ ที่เกี่ยวของมี ความสัมพันธตามสมการ 1 2 S P-S P n λ = เมื่อ 0,1, 2,3,... n = 1 2 1 S Q-S Q 2 n λ   = −    เมื่อ 1, 2,3,... n = • คลื่นนิ่งเกิดจากคลื่นอาพันธสองขบวนแทรกสอด กันแลวเกิดตําแหนงที่มีการแทรกสอดแบบเสริม ตลอดเวลา เรียกวา ปฏิบัพ และตําแหนงที่มีการ แทรกสอดแบบหักลางตลอดเวลา เรียกวา บัพ • คลื่นเกิดการเลี้ยวเบนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่พบสิ่งกีด ขวางแลวมีคลื่นแผจากขอบสิ่งกีดขวางไปดานหลังได ๕. ธิบายการเกิดเสียง การเคลื่อนที่ของเสียง • เสีย เปนคลื่นกลและคลื่นตามยาว เกิดจากการ าี คื่ นตั้ง ส ง ว า กันจะรวมกันตามั ก าร อั บ . ังเิ บ  ั กเ กา เี้ ย เื่ นิ ว้ํ า ั้ งํ าิ ม า ี่เี่ ย อ ื่นมีสมบัติการสะทอน ารั กเ ารแ รกสอด แ เี้ ย เ ื่นเิ ด อ เื่ อื่ นเื่ อี่ ไึ งิ่ งกีดื อ อ วางั วก างี่ ตางั น วเี่ ยิ ศ เื่ อี่ กั บ ใั ว งเิ ม โ เ นไ ทอ เขีย ไ ดว าร ุม อ ุม ื่ นิ ดั กเหเมื่อ ลื่นเื่ อนี่ ผา อ าั วี่ ตาั น วั ตร เ็ วื่ นเี่ ย ไปึ่ ง น ปต กฎ หักเ เขีย นไดดว การ ื่ นเิ ด ท เื่ อื่ นื่ นเื่ อี่ มั น วรวมกัน ลัก อนทับ โ กรณีที่ S แ น หลงํ าเนิด ลื่นที่มีความี่ เทาั น เั น ิม ตาง ี่เี่ ย องมีั มั น ต ม ร n λ เื่ อ , , , , . - 2     เมื่อ , 2, , . n ลื่นิ่ งเกิด กคลื่นอาั นธสองข ว แทรกั น ว กิดํ า งี่ มีก รแท สอด เิ ม ด เี ย า ิบัพ ตําแห งที่มีการ แ แบั ก า เ เรียก า บัพ ลื่นเกิด เลี้ย เบ เมื่อื่ นเื่ อนที่พิ่ งี ด วี คลื่น จา บิ่ งกีดขวางไ ดา ลังได . ธิบ เกิดเี ย เื่ อี่ ข เี ย เสีย เ นคลื่น ละื่ นตา าว เิ ด ากการ 11 หัวขอ ผลลัพธการเรียนรู สาระการเรียนรู ตลอดเวลา เรียกวา ปฏิบัพ และตําแหนงที่มีการ แทรกสอดแบบหักลางตลอดเวลา เรียกวา บัพ • คลื่นเกิดการเลี้ยวเบนเมื่อคลื่นเคลื่อนที่พบสิ่งกีด ขวางแลวมีคลื่นแผจากขอบสิ่งกีดขวางไปดานหลัง ได 5. อธิบายการเกิดเสียง การเคลื่อนที่ของเสียง ความสัมพันธระหวางคลื่นการกระจัดของ อนุภาคกับคื่ ความดัน ความสัมพันธ ระหวางอัตราเร็วของเสียงในอ กาศที่ขึ้ กับ อุณ ภูมิในหนวยองศาเซลเซียส สมบัติของ คลื่นเสียง ไดแก การสะทอน การหักเห การ แทรกสอด การเลี้ยวเบน รวมทั้งคํานวณ ปริมาณตาง ๆ ที่เกี่ยวของ • เสียงเปนคลื่นกลและคลื่นตามยาว เกิดจากการถาย โอนพลังงานจากการสั่นของแหลงกําเนิดเสียงผาน อนุภาคตัวกลางทําใหอนุภาคของตัวกลางสั่น อัตราเร็วเสียงใ อากาศขึ้นกับอุณหภูมิของอา าศ ํ า จ ก C T v 6.0 331 + = • เี ยงมีสมบัติการสะทอน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน 6. อธิบายความเขมเสียง ระดับเสียง องคประกอบของการไดยิน คุณภาพเสียง และมลพิษทางเสียง รวมทั้งคํานวณปริมาณ ตาง ๆ ที่เกี่ยวของ • กําลังเสียงเปนอัตราการถายโอนพลังงานเสียงจาก แหลงกําเนิดเสียง กําลังเสียงตอหนึ่งหนวยพื้นที่ ของหนาคลื่นทรงกลมเรียกวาความเขมเสียง คํานวณไดจากสมการ A P I = • ระดับเสียงเปนปริมาณที่บอกความดังของเสียง โดย หาไดจากลอการิทึมของอัตราสวนระหวางความ เขมเสียงกับความเขมเสียงอางอิงที่มนุษยเริ่มไดยิน