Key Takeaways:
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นหัวข้อสำคัญที่อธิบายธรรมชาติของแสงและการสื่อสารสมัยใหม่ โดยเป็นคลื่นตามขวางที่ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกัน และครอบคลุมตั้งแต่คลื่นวิทยุถึงรังสีแกมมา ซึ่งนำไปใช้ในชีวิตประจำวันอย่างกว้างขวาง นอกจากนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ม.ปลาย ยังเป็นเนื้อหาที่พบได้บ่อยใน ข้อสอบ A-Level ฟิสิกส์ โดยหัวข้อสำคัญประกอบด้วย โพลาไรเซชัน กฎของมาลุส มุมบรูว์สเตอร์ และ การกระเจิงของแสง ที่ช่วยอธิบายทั้งการเกิดแสงโพลาไรส์และสีของท้องฟ้า ทำให้น้อง ๆ เห็นภาพรวมของบทนี้ได้ชัดเจนและเตรียมตัวสอบได้มั่นใจยิ่งขึ้น
Table of Contents
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสิ่งที่อยู่รอบตัวมนุษย์ตลอดเวลา แม้ว่าเราจะไม่สามารถมองเห็นคลื่นส่วนใหญ่ได้โดยตรงก็ตาม การฟังวิทยุ การใช้โทรศัพท์มือถือ การเชื่อมต่อ Wi-Fi การอุ่นอาหารด้วยเตาไมโครเวฟ การถ่ายภาพเอกซเรย์ ตลอดจนการมองเห็นสีของท้องฟ้า ล้วนเกี่ยวข้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น
บทความนี้จะอธิบายธรรมชาติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สเปกตรัมของคลื่น การรับและส่งสัญญาณ การเกิดโพลาไรเซชัน กฎของมาลุส มุมบรูว์สเตอร์ และการกระเจิงของแสง เพื่อให้เห็นว่าหลักฟิสิกส์เหล่านี้เชื่อมโยงกับชีวิตประจำวันอย่างไร
ธรรมชาติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ Electromagnetic Wave เป็นคลื่นตามขวางที่ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา โดยสนามไฟฟ้า Eและสนามแม่เหล็ก Bจะสั่นตั้งฉากกัน และทั้งสองสนามจะตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นด้วย ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นสามารถหาได้จาก
\vec{c}=\vec{E}\times\vec{B}กล่าวคือ เมื่อนำทิศของสนามไฟฟ้าครอสกับทิศของสนามแม่เหล็ก จะได้ทิศทางที่คลื่นเคลื่อนที่
ในสุญญากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเท่ากัน คือประมาณ
c = 3.0 \times 10^{8}\ \mathrm{m/s}</p><p>และขนาดของสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กมีความสัมพันธ์กันตามสมการ</p><p>E = cBคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากคลื่นเสียงตรงที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ดังนั้นแสงจากดวงอาทิตย์จึงสามารถเดินทางผ่านอวกาศมายังโลกได้ แม้ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกจะเกือบเป็นสุญญากาศก็ตาม
สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีหลายชนิด แบ่งตามช่วงความถี่และความยาวคลื่น โดยเรียงจากคลื่นที่มีความถี่ต่ำและความยาวคลื่นมาก ไปยังคลื่นที่มีความถี่สูงและความยาวคลื่นสั้นได้ดังนี้
คลื่นวิทยุไมโครเวฟอินฟราเรดแสงที่มองเห็นอัลตราไวโอเลตรังสีเอกซ์รังสีแกมมา
เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ความยาวคลื่นจะลดลง เพราะมีความสัมพันธ์ว่า
c = f\lambdaเมื่ออัตราเร็วของคลื่น (c) คงที่ หากความถี่ (f) เพิ่มขึ้น ความยาวคลื่น (lambda) จะต้องลดลง เพื่อให้ผลคูณ (f\lambda) มีค่าเท่าเดิม
คลื่นแต่ละช่วงมีการนำไปใช้แตกต่างกัน เช่น คลื่นวิทยุใช้ในการกระจายเสียงและการสื่อสาร ไมโครเวฟใช้ในระบบโทรคมนาคม เรดาร์ และเตาไมโครเวฟ อินฟราเรดใช้ในรีโมตคอนโทรล ส่วนรังสีเอกซ์ใช้ถ่ายภาพภายในร่างกาย และรังสีแกมมาอาจใช้ทำลายเซลล์มะเร็งหรือฆ่าเชื้ออุปกรณ์ทางการแพทย์
แสงที่มนุษย์มองเห็นเป็นเพียงช่วงเล็กมากของสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยแสงสีม่วงมีความถี่สูงกว่าและมีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงสีแดง
ย่านของคลื่นบางชนิดอาจคาบเกี่ยวกัน เช่น Wi-Fi จัดเป็นคลื่นวิทยุความถี่สูง และในบางกรณีอาจจัดอยู่ในย่านไมโครเวฟได้ด้วย
เปรียบเทียบความถี่ vs ความยาวคลื่น vs การใช้งาน
ประเภทคลื่น | ความถี่ (f) | ความยาวคลื่น (\lambda) | การใช้งานทั่วไป |
คลื่นวิทยุ | ต่ำสุด | มากสุด | วิทยุ, โทรทัศน์, Wi-Fi |
ไมโครเวฟ | ต่ำ | มาก | เตาไมโครเวฟ, เรดาร์ |
อินฟราเรด | กลาง | กลาง | รีโมตคอนโทรล, กล้องตรวจความร้อน |
แสงที่มองเห็น | สูง | น้อย | การมองเห็น, เส้นใยนำแสง |
อัลตราไวโอเลต | สูง | น้อย | ฆ่าเชื้อโรค, ตรวจธนบัตร |
รังสีเอกซ์ | สูงมาก | น้อยมาก | ถ่ายภาพเอกซเรย์, ตรวจสอบโลหะ |
รังสีแกมมา | สูงสุด | น้อยสุด | รักษามะเร็ง, ฆ่าเชื้ออุปกรณ์ |
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร
ประจุไฟฟ้าที่หยุดนิ่งจะสร้างสนามไฟฟ้ารอบตัว ส่วนประจุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่จะทำให้เกิดทั้งสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก แต่การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง
เมื่อประจุมีความเร่ง สนามไฟฟ้ารอบประจุจะเกิดการเปลี่ยนแปลงหรือกระเพื่อม ยิ่งประจุมีความเร่งมาก การกระเพื่อมของสนามก็ยิ่งมากขึ้น หากประจุสั่นกลับไปกลับมา สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน และแผ่ออกจากแหล่งกำเนิดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ตัวอย่างสำคัญคือเสาอากาศส่งสัญญาณ เมื่อต่อเสาอากาศเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ประจุในเสาอากาศจะเคลื่อนที่กลับไปกลับมา ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ก่อนจะแผ่ออกไปเป็นคลื่นวิทยุ
ดังนั้นสถานีวิทยุไม่ได้ส่งเสียงเดินทางผ่านอากาศโดยตรง แต่เปลี่ยนเสียงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วนำสัญญาณนั้นไปควบคุมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งออกจากเสาอากาศ
สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัล
การส่งข้อมูลด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้สัญญาณได้ทั้งแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัล
สัญญาณแอนะล็อก
สัญญาณแอนะล็อกมีค่าเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น สัญญาณเสียงจากไมโครโฟน ค่าความต่างศักย์อาจมีค่าได้ทุกค่าตามลักษณะของเสียงจริง
ข้อดีคือสามารถแทนข้อมูลที่ต่อเนื่องได้โดยตรง แต่มีข้อจำกัดคือถูกรบกวนได้ง่าย เมื่อมีสัญญาณรบกวนปะปน รูปร่างของสัญญาณจะเปลี่ยนไป และแยกสัญญาณจริงออกจากสัญญาณรบกวนได้ยาก
สัญญาณดิจิทัล
สัญญาณดิจิทัลใช้ค่าเป็นช่วงที่ชัดเจน เช่น 0และ 1หรือสถานะปิดและเปิด แม้สัญญาณที่เดินทางมาถึงปลายทางจะมีการรบกวนเล็กน้อย เครื่องรับยังสามารถตัดสินได้ว่าควรเป็น 0หรือ 1จึงสร้างข้อมูลให้ใกล้เคียงต้นฉบับได้มากกว่า
ด้วยเหตุนี้ ระบบสื่อสารในปัจจุบันจึงนิยมใช้สัญญาณดิจิทัล เนื่องจากถูกรบกวนได้ยากกว่าสัญญาณแอนะล็อก
ตัวอย่างเช่น หากส่งภาพเป็นระบบแอนะล็อก สัญญาณรบกวนอาจทำให้ภาพเป็นเส้นหรือมีจุดรบกวน แต่ในระบบดิจิทัล ภาพมักยังคงชัดเจนจนกว่าสัญญาณจะอ่อนมากเกินกว่าที่เครื่องรับจะถอดข้อมูลได้
การส่งสัญญาณแบบ AM และ FM
การส่งเสียงผ่านคลื่นวิทยุจำเป็นต้องนำสัญญาณเสียงไปผสมกับคลื่นพาหะ กระบวนการนี้เรียกว่า “การมอดูเลต” โดยวิธีที่พบได้บ่อยคือ AM และ FM
AM: Amplitude Modulation
AM เป็นการทำให้แอมพลิจูดของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณเสียง ส่วนความถี่ของคลื่นพาหะยังคงเกือบเดิม
AM มักใช้ความถี่ค่อนข้างต่ำ คลื่นบางย่านสามารถสะท้อนที่ชั้นไอโอโนสเฟียร์ได้ จึงส่งไปได้ไกล แต่มีข้อเสียคือสัญญาณรบกวนจากฟ้าผ่า เครื่องยนต์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้ามักส่งผลต่อแอมพลิจูด ทำให้เสียง AM ถูกรบกวนได้ง่าย
FM: Frequency Modulation
FM เป็นการทำให้ความถี่ของคลื่นพาหะเปลี่ยนไปตามสัญญาณเสียง โดยแอมพลิจูดค่อนข้างคงที่
FM ถูกรบกวนได้ยากกว่าและให้คุณภาพเสียงดีกว่า แต่เนื่องจากคลื่น FM มักมีความถี่สูงและเดินทางคล้ายเส้นตรง จึงรับสัญญาณได้ดีในบริเวณที่ไม่ถูกภูเขาหรืออาคารขนาดใหญ่บัง และโดยทั่วไปไม่สามารถส่งได้ไกลเท่า AM
กล่าวอย่างง่ายคือ AM เด่นเรื่องระยะทาง ส่วน FM เด่นเรื่องคุณภาพเสียง
โพลาไรเซชันของแสง
โพลาไรเซชัน หรือ Polarization หมายถึงแนวการสั่นของคลื่นตามขวาง สำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แนวโพลาไรเซชันกำหนดจากแนวการสั่นของสนามไฟฟ้า ไม่ใช่สนามแม่เหล็ก
แสงธรรมชาติ เช่น แสงจากดวงอาทิตย์หรือหลอดไฟทั่วไป เป็นแสงไม่โพลาไรส์ เพราะสนามไฟฟ้าสั่นได้หลายทิศทางในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่
เมื่อแสงไม่โพลาไรส์ผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์ แผ่นจะยอมให้สนามไฟฟ้าที่สั่นในแนวแกนผ่านเท่านั้น ส่วนองค์ประกอบที่ตั้งฉากกับแกนจะถูกดูดกลืน แสงที่ออกมาจึงเป็นแสงโพลาไรส์ซึ่งมีแนวการสั่นหลักเพียงแนวเดียว
ถ้าแสงไม่โพลาไรส์ที่มีความเข้ม I_{\text{ธรรมชาติ}} ผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์หนึ่งแผ่น ความเข้มเฉลี่ยจะเหลือครึ่งหนึ่งI=\dfrac{1}{2}I_{\text{ธรรมชาติ}}
เนื่องจากแนวการสั่นของแสงเดิมกระจายอยู่หลายทิศทางเท่า ๆ กัน
หลักการนี้ถูกนำไปใช้ในแว่นกันแดดแบบโพลาไรซ์ ซึ่งช่วยลดแสงสะท้อนจากพื้นถนน ผิวน้ำ หรือฝากระโปรงรถ ทำให้มองเห็นได้ชัดและสบายตามากขึ้น
กฎของมาลุส
เมื่อแสงที่ผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์แผ่นแรกกลายเป็นแสงโพลาไรส์แล้ว และเดินทางไปผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์แผ่นที่สอง ความเข้มของแสงที่ผ่านออกมาจะขึ้นอยู่กับมุมระหว่างแนวโพลาไรเซชันของแสงกับแกนของแผ่นที่สอง
ความสัมพันธ์นี้เรียกว่า “กฎของมาลุส”
I = I_0 \cos^2 \thetaโดยที่
- I_0 คือความเข้มของแสงก่อนผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์แผ่นที่พิจารณา
- I คือความเข้มของแสงหลังผ่าน
- \theta คือมุมระหว่างแนวโพลาไรเซชันของแสงกับแกนของแผ่นโพลาไรเซอร์
กรณีที่ควรรู้ ได้แก่
เมื่อ \theta = 0^\circ</p>I = I_0
แสงผ่านได้มากที่สุด เพราะแนวโพลาไรเซชันตรงกับแกนของแผ่น
เมื่อ \theta = 90^{\circ}</p>I = 0
แสงไม่ผ่าน เพราะแนวโพลาไรเซชันตั้งฉากกับแกนของแผ่น
เมื่อ \theta = 45^{\circ}
I = I_0 \cos^2 45^{\circ} = \dfrac{1}{2} I_0ความเข้มจึงเหลือครึ่งหนึ่ง
มุมบรูว์สเตอร์และแสงสะท้อนโพลาไรส์
เมื่อแสงธรรมชาติตกกระทบผิววัสดุ เช่น ผิวน้ำหรือกระจก แสงสะท้อนโดยทั่วไปจะมีโพลาไรเซชันบางส่วน แต่ถ้าแสงตกกระทบด้วยมุมเฉพาะค่าหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า “มุมบรูว์สเตอร์” แสงสะท้อนจะเป็นแสงโพลาไรส์อย่างสมบูรณ์
ที่มุมนี้ รังสีสะท้อนจะตั้งฉากกับรังสีหักเห และสามารถคำนวณได้จาก
\tan\theta_p=\dfrac{n_2}{n_1}โดย n_1 เป็นดัชนีหักเหของตัวกลางที่แสงเดินทางมาก่อน n_2 เป็นดัชนีหักเหของตัวกลางที่แสงกำลังเข้าสู่
ตัวอย่างเช่น แสงเดินทางจากอากาศ (n_1 = 1.00) เข้าสู่แก้ว (n_2 = 1.50)
\tan\theta_p=\frac{1.50}{1.00}=1.50จึงได้มุมบรูว์สเตอร์ประมาณ
\theta_p \approx 56^\circปรากฏการณ์นี้อธิบายได้ว่าเหตุใดแสงที่สะท้อนจากผิวน้ำหรือถนนจึงมีโพลาไรเซชันบางแนว และเหตุใดแว่นกันแดดโพลาไรซ์จึงสามารถตัดแสงสะท้อนเหล่านี้ได้ดี
การกระเจิงของแสงและสีของท้องฟ้า
เมื่อแสงอาทิตย์เดินทางเข้าสู่บรรยากาศ แสงบางส่วนจะกระทบกับโมเลกุลของแก๊ส ถูกดูดกลืนชั่วขณะ แล้วแผ่ออกไปในทิศทางต่าง ๆ กระบวนการนี้เรียกว่า “การกระเจิงของแสง”
สำหรับอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นมาก ความเข้มของการกระเจิงเป็นไปตามการกระเจิงของเรย์ลี
I_{\text{กระเจิง}} \propto \frac{1}{\lambda^4}จึงหมายความว่าแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงมากกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นยาว เช่น แสงสีม่วงและสีฟ้ากระเจิงมากกว่าแสงสีแดง
ทำไมท้องฟ้ากลางวันเป็นสีฟ้า
ในตอนกลางวัน แสงอาทิตย์เดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะทางไม่มาก แสงสีฟ้าถูกกระเจิงออกไปทั่วท้องฟ้าและเข้าสู่ตาของเราจากหลายทิศทาง เราจึงมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า
แม้แสงสีม่วงจะมีความยาวคลื่นสั้นกว่าและกระเจิงได้มากกว่า แต่ดวงอาทิตย์ให้แสงสีม่วงน้อยกว่าแสงสีฟ้า ประกอบกับดวงตาของมนุษย์ไวต่อแสงสีฟ้ามากกว่า จึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้ามากกว่าสีม่วง
ทำไมท้องฟ้ายามเช้าและเย็นเป็นสีแดง
ตอนดวงอาทิตย์ขึ้นหรือตก แสงต้องเดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะทางยาวกว่าเดิม แสงสีม่วงและสีฟ้าจึงถูกกระเจิงออกไปมาก เหลือแสงสีเหลือง ส้ม และแดงเดินทางมาถึงตาเรา ทำให้ท้องฟ้าบริเวณใกล้ดวงอาทิตย์มีสีโทนแดง
ทำไมเมฆเป็นสีขาว
หยดน้ำในก้อนเมฆมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของอากาศมาก จึงสามารถกระเจิงแสงที่ตามองเห็นได้เกือบทุกสีในปริมาณใกล้เคียงกัน เมื่อแสงทุกสีรวมกันจึงเห็นเมฆเป็นสีขาว ลักษณะคล้ายกับนมที่ดูเป็นสีขาวเพราะอนุภาคภายในกระเจิงแสงหลายสี
บทสรุป
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นตามขวางที่ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกัน คลื่นทุกชนิดในสเปกตรัมมีธรรมชาติพื้นฐานเหมือนกัน แต่แตกต่างกันที่ความถี่และความยาวคลื่น จึงมีสมบัติและการนำไปใช้ต่างกัน
การสื่อสารด้วยวิทยุและโทรศัพท์เกิดจากการทำให้ประจุไฟฟ้าสั่นในเสาอากาศเพื่อสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่วนการมอดูเลตแบบ AM และ FM ช่วยนำข้อมูลเสียงไปกับคลื่นพาหะ การศึกษาโพลาไรเซชันและกฎของมาลุสช่วยอธิบายการควบคุมความเข้มของแสง ขณะที่มุมบรูว์สเตอร์เกี่ยวข้องกับแสงสะท้อนโพลาไรส์ และการกระเจิงของเรย์ลีช่วยอธิบายว่าทำไมท้องฟ้ากลางวันจึงเป็นสีฟ้า แต่เปลี่ยนเป็นสีแดงในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและตก
ความรู้เรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงไม่ได้จำกัดอยู่ในห้องเรียน แต่เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีการสื่อสาร การแพทย์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เราพบเห็นอยู่ทุกวัน
เรียนเรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ม.6 กับ OnDemand
สำหรับน้อง ๆ ม.6 ที่ต้องการปูพื้นฐานเรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือเตรียมตัวสอบเรื่องนี้อย่างมีประสิทธิภาพ การเรียนกับ OnDemand ในคอร์ส ฟิสิกส์ ม.ปลาย : คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงเชิงฟิสิกส์ ก็เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ช่วยให้เข้าใจเนื้อหาได้ง่ายขึ้น ด้วยเทคนิคการสอนที่เน้นการคิดวิเคราะห์ สรุปเนื้อหาแบบกระชับ พร้อมตะลุยโจทย์
แทรก Youtube คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงเชิงฟิสิกส์ ม.6 | ตัวอย่างคอร์สเรียน ฟิสิกส์ ม.ปลาย | OnDemand
นอกจากนี้ สำหรับน้อง ๆ ที่ต้องการเตรียมตัวสอบเข้ามหาวิทยาลัย ทาง OnDemand ก็มีคอร์ส V-Series Physics TCAS เล่ม 7 : ฟิสิกส์แผนใหม่ ให้เลือกด้วยเช่นกัน ซึ่งน้อง ๆ จะได้เรียนและตะลุยโจทย์เรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเข้มข้นในคอร์สนี้ เพื่อเตรียมพร้อมสอบแข่งขันได้อย่างมั่นใจมากขึ้น
สอบถามรายละเอียดคอร์สเรียนเพิ่มเติม
- Add Line : Ondemand Education
- โทรศัพท์ : 02-251-9456 (08.00-20.00)
อ้างอิง
- Serway, R. A., Jewett, Jr., J. W. (2014). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. (9𝗍𝗁 ed). BROOKS/COLE CENGAGE Learning.
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (FAQs)
Q: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากคลื่นเสียงอย่างไร ?
A: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สั่นตั้งฉากกัน และสามารถเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง ส่วนคลื่นเสียงเป็นคลื่นกลที่ต้องอาศัยตัวกลาง เช่น อากาศ น้ำ หรือของแข็ง ในการถ่ายทอดพลังงาน
Q: ทำไมแสงธรรมชาติผ่านแผ่นโพลาไรเซอร์แล้วความเข้มจึงลดลงครึ่งหนึ่ง ?
A: เพราะแสงธรรมชาติเป็นแสงไม่โพลาไรส์ ซึ่งสนามไฟฟ้าสั่นได้หลายแนว แต่แผ่นโพลาไรเซอร์ยอมให้เฉพาะองค์ประกอบของสนามไฟฟ้าที่อยู่ในแนวแกนผ่านเท่านั้น เมื่อเฉลี่ยทุกแนวการสั่นแล้ว ความเข้มของแสงที่ผ่านออกมาจึงเหลือครึ่งหนึ่งของความเข้มเดิม
Q: ทำไมท้องฟ้าตอนกลางวันเป็นสีฟ้า แต่ตอนพระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง ?
A: เพราะโมเลกุลในบรรยากาศกระเจิงแสงที่มีความยาวคลื่นสั้น เช่น สีม่วงและสีฟ้า ได้มากกว่าแสงสีแดง ตอนกลางวันแสงสีฟ้าที่กระเจิงจากหลายทิศทางเข้าสู่ตาเราจึงทำให้เห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า แต่ช่วงเช้าหรือเย็น แสงเดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะทางไกล แสงสีฟ้าถูกกระเจิงออกไปมาก จึงเหลือแสงสีเหลือง ส้ม และแดงเข้าสู่ตาเรา
ทีมวิชาการและแนะแนวการศึกษา OnDemand | OnDemand Academic & Career Advisory Team
ทีมพี่ ๆ ติวเตอร์ที่มีความเชี่ยวชาญด้านวิทย์-คณิต และการเตรียมสอบ TCAS (TGAT, TPAT, A-Level) ประสบการณ์กว่า 18 ปี พร้อมดูแลน้อง ๆ ในสไตล์แบบ “”พี่สอนน้อง”” ที่เน้นความเข้าใจจริง เทคนิคทำโจทย์แม่นยำ เป็นพาร์ตเนอร์ทางการศึกษาที่น่าเชื่อถือของน้อง ๆ และผู้ปกครอง
