คุณสมบัติอื่นๆที่เกิดขึ้นกับคลื่น

              การถูกดูดกลืน ( ABSORPTION ) เมื่อคลื่นวิทยุเดินผ่านตัวกลาง พลังงานส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปในลักษณะที่กลายเป็นความร้อนเรียกว่า คลื่นวิทยุถูกดูดกลืนโดยตัวกลาง ตัวกลางนั้นไม่ว่าจะเป็นตัวนำ หรือมีสภาพเป็นตัวต้านทานต่อคลื่นวิทยุ อาคารตึก และสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ บนพื้นโลก อุณหภูมิของอากาศ น้ำ และฝุ่นละออง ซึ่งประกอบกันเป็นชั้นบรรยากาศ สามารถเป็นตัวดูดกลืนพลังงานได้ทั้งสิ้น

             การกระจัดการกระจาย ( SCATTERING )  เมื่อคลื่นเดินทางตกกระทบบนตัวกลางที่รวมกันเป็นกลุ่ม พลังงานส่วนหนึ่งจะสะท้อนออกมา และบางส่วนเดินทางหักเหเข้าไปในตัวกลาง ส่วนหนึ่งของพลังงานที่เข้าไปในตัวกลางจะถูกดูดกลืนแปลงรูปเป็นความร้อน และมี อีก ส่วนหนึ่งถูกตัวกลางคายออกมาอีกในรูปของการกระจายพลังงานคลื่น เนื่องจากคลื่นที่กระจายออกมานี้ไม่ค่อยเป็นระเบียบเราจึงเรียกว่า คลื่นกระจัดกระจาย การกระจัดกระจายของคลื่นนี้ บางครั้งก็นำมาใช้ประโยชน์ได้เช่น ในระบบการสื่อสารที่เรียกว่า TROPOSPHERIC SCATTER ซึ่งอาศัยการกระจัดกระจายของคลื่นวิทยุจากกลุ่มอากาศที่หนาแน่นในชั้นบรรยากาศ TROPOSPHERE ซึ่งอยู่ห่างจากผิวโลกประมาณ 10 กิโลเมตร ในบางครั้งการกระจัดกระจายของคลื่นก็มีผลเสียเช่น การสื่อสารย่านความถี่ไมโครเวฟ เมื่อคลื่นตกกระทบเม็ดฝนจะทำให้คลื่นเกิดการสูญเสียเป็นผลจากการกระจัดกระจาย และการหักเหทำให้คลื่นไม่สามารถเดินทางไปยังปลายทางได้หมด

              การลดทอนพลังงาน (ATTENUATION)   ของคลื่น จะมีความหมายหรือสาเหตุคล้ายคลึงกับการถูกดูดกลืน คือการลดทอนพลังงานคลื่นอันเนื่องมาจากการถ่างออกของลำคลื่นวิทยุในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการถ่างออกของลำแสงไฟฉายปรากฎการณ์เช่นนี้จะทำให้ ความเข้มของพลังงานคลื่นวิทยุต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ลดลงไปเรื่อยๆ เมื่อคลื่นเดินทางห่างจากจุดกำเนิดออกไปถ้าแหล่งกำเนิดคลื่นมีลักษณะที่สามารถกระจายคลื่นได้ทุกทิศทางรอบตัวหรือเรียกว่า ISOTROPIC ANTENNA นั้น คลื่นที่ถูกสร้างขึ้น จะลดความเข้มลงไปเรื่อย ๆ เมื่อคลื่นเดินทางห่างออกไป โดยความเข้มจะแปรกลับ กับระยะทางกำลังสองนั่นเอง

โจทย์คลื่นน้ำ (ข้อสอบ O-NET)

1. รถไต่ถังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสม่ำเสมอและวิ่งครบรอบได้ 5 รอบในเวลา 2 วินาที หากคิดในแง่ความถี่ของการเคลื่อนที่ ความถี่จะเป็นเท่าใด

ก. 2.5 Hz

ข. 1.5 Hz

ค. 0.5 Hz

ง. 0.4 Hz

แนวคำตอบ จากโจทย์ที่อ่านนะครับ บางคนตกใจแล้วคิดว่าเป็นการเคลื่อนที่แน่นอนเลย แต่ก็ไม่เป็นอย่างที่คิดแค่การหาความถี่ของคลื่นนั้นเอง ลองอ่านเรื่องความถี่ดี ๆ นะครับ ก็จะรู้ว่า ความถี่หาได้จากจำนวนรอบหารด้วยเวลานั่นเองครับ เพราะฉะนั้นคำตอบคือ 2.5 Hz ครับ ไม่ยากเลยนะครับ  คำตอบคือข้อ ก. ครับ

2 เมื่อคลื่นเดินทางจากน้ำลึกสู่น้ำตื้น ข้อใดต่อไปนี้ถูก

ก. อัตราเร็วคลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น

ข. ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวในน้ำตื้น

ค. ความถี่คลื่นในน้ำลึกมากกว่าความถี่คลื่นในน้ำตื้น

ง. ความถี่คลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าความถี่คลื่นในน้ำตื้น

แนวคำตอบ   อะฮะ ข้อนี้ไม่ใช่เรื่องยากเลยนะครับถ้าจำสมบัติของคลื่นได้นะครับ คือสมบัติการหักเหนั่นเองครับดังนี้  (เมื่อคลื่นเคลื่อนผ่านตัวกลางต่างชนิดกันจะทำให้ความเร็วของคลื่นและความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงแต่ความถี่คงเดิม โดยพบว่าคลื่นเคลื่อนที่ในทิศไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางโดยความเร็วคลื่น ความยาวคลื่นเปลี่ยน)   แล้วเราลองมาวิเคราะห์แต่ละข้อนะครับ

ก. อัตราเร็วคลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น (น้ำลึกมีความหนาแน่นมากกว่าดังนั้นตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าย่อมมีอัตราเร็วในตัวกลางมากกว่าครับ) ดังนั้นข้อนี้ผิด

ข.ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวในน้ำตื้น (จากความหมายของการหักเห และตามสมการ v=λf เมื่อความถี่คงที่ น้ำลึกจะมี อัตราเร็วกว่าน้ำตื้นดังนั้นความยาวคลื่นน้ำลึกย่อมยาวกว่าน้ำตื้น) ดังข้อนี้ถูกต้องครับ

ส่วนข้อ ค. และ ข้อ ง. เป็นดังที่กล่าวมาแล้วคือ ความถี่คงที่ดังนั้นทั้งสองข้อจึงผิดครับ