สมบัติของคลื่น
1. การสะท้อนของคลื่น การสะท้อนของคลื่นหมายถึง การเปลี่ยนทิศทางการเดินทางของคลื่นโดยทันทีทันใดเมื่อคลื่นนั้นเดินทาง ตกกระทบที่ผิวของตัวกลาง นั่นคือ คลื่นกระดอนออกจากผิวสะท้อน ของตัวกลาง ในลักษณะเดียวกับแสงสะท้อนจากกระจกเงา
2. การหักเหของคลื่น การหักเหของคลื่นวิทยุเกิดขึ้นเมื่อคลื่นวิทยุเดินทางจากตัวกลางหนึ่ง ไปยังอีกตัวกลางหนึ่งที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าไม่เหมือนกัน โดยที่มุมตกกระทบ ณ ตัวกลางที่สองไม่เป็นมุมฉาก พลังงานคลื่นส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับเข้าไปยังตัวกลางที่หนึ่ง โดยมีมุมตกเท่ากับมุมสะท้อน แต่ยังมีพลังงานคลื่นอีกส่วนหนึ่งเดินทางเข้าไปยังตัวกลางที่สอง การเดินทางเข้าไปยังตัวกลางที่สองนี้ จะไม่เป็นแนวเส้นตรงต่อไปจากแนวทางเดินในด้านตัวกลางแรก แต่จะหักเหออกไปมากน้อยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัวกลางทั้งสอง สาเหตุที่เกิดการหักเหของทางเดินของคลื่นวิทยุ เนื่องจาก ความเร็วของคลื่นวิทยุในตัวกลาง ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแตกต่างกันจะไม่เท่ากัน เช่น คลื่นวิทยุจะเดินทางในน้ำบริสุทธิ์จะช้ากว่าเดินทางในอากาศถึง 9 เท่า
3. การแพร่กระจายคลื่น การแพร่กระจายคลื่น มีชื่อเรียก ได้ต่างๆกัน ไป เช่น การ เลี้ยวเบน ของ คลื่น หรือ การ เบี่ยงเบน ของ คลื่น การ เบี่ยงเบน ของ คลื่น เกิดขึ้น เมื่อ คลื่น เดินทาง ผ่าน มุม หรือ ขอบ ของ ตัวกลาง ทึบ ที่ คลื่น นั้น ไม่ สามารถ ผ่านได้ เช่น คลื่น วิทยุ ความถี่ สูงมาก เดินผ่าน ยอดเขา คลื่นนี้ มี คุณสมบัติ เดินทาง เป็น เส้นตรง ดังนั้น ถ้าเรา ลาก เส้นตรง จาก สายอากาศ ไปยัง ยอดเขา ส่วนที่ อยู่ หลัง ยอดเขา และ ต่ำกว่า เส้นนี้ ลงมา ไม่ ควร ที่จะ ได้รับ คลื่น ได้เลย แต่ บางส่วน ที่ อยู่ หลัง ยอดเขา สามารถ รับ คลื่นวิทยุ ย่าน ความถี่ สูง ได้ เนื่องจาก ความถี่สูง ขึ้น การ เบี่ยงเบน ของ คลื่น ก็ยิ่ง ลดลง กล่าวคือ คลื่น จะ เดินทาง เป็น แนว เส้นตรง แต่ บางส่วน ของ คลื่น เกิดการ กระทบ กับ สลิตแคบๆ (ยอดเขา) ทำให้ คลื่น เกิดการ แตกกระจาย ออกไป โดยรอบ เสมือนกับ เป็น แหล่ง กำเนิด คลื่น ใหม่ นั่นเอง ดังรูป ที่ แสดง คลื่น ผ่าน ช่องสลิต ที่แคบ โดย มี หลักการ ดังที่ ได้ กล่าวไป ข้างต้น
4. การแทรกสอดของคลื่น การแทรกสอด ของ คลื่น เรื่องนี้ เกี่ยวข้องกับ คุณสมบัติ ทาง optical ของ คลื่น แม่เหล็ก ไฟฟ้า เรา พิจารณา เรื่อง Interference ต่อไป สิ่งนี้ เกิดขึ้น เมื่อ 2 คลื่น ที่ ออกจาก แหล่ง จ่าย อันเดียว และ เดินทาง มา ด้วย เส้นทาง ที่ ต่างกัน มาถึง จุด หนึ่ง พร้อมกัน สิ่งนี้ เกิดขึ้น บ่อยมาก ในการ เดินทาง ของ High - frequency Sky - Wave propagation และใน Microwave space - wave propagation ( กรณี ของ แบบนี้ จะ อธิบาย ใน หัวข้อนี้ ) มันเกิดขึ้น เมื่อ สายอากาศ ของ ไมโครเวฟ ถูก ตั้ง อยู ่ใกล้กับ พื้นดิน และ คลื่นที่ มา ถึง จุดรับ ไม่ใช่ เพียง จาก ทิศทางตรง แต่ เป็น คลื่นที่ หลังจาก สะท้อน จาก พื้นดิน ด้วย
คลื่นตามขวางในเส้นเชือก
เมื่อเราสบัดเชือกขึ้นลง จะทำให้เกิดคลื่นตามขวางขึ้นในเส้นเชือก โดยคลื่นที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ไปยังอีกปลายด้านหนึ่งของเชือก
เมื่อเราสบัดเชือกเร็วขึ้น ความยาวคลื่นในเส้นเชือกก็จะลดลงโดยถือว่าความเร็วของคลื่นในเส้นเชือกด้วยอัตราเร็วคงตัว
เมื่อเราสบัดเชือกขึ้นลง ให้เกิดคลื่นดล ผ่านรอยต่อของเส้นเชือก 2 เส้นที่มีขนาดไม่เท่ากัน เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปพบรอยต่อจะเกิด
การสะท้อนและหักเห จากรูปคลื่นเคลื่อนที่จากความเร็วมากไปหาความเร็วน้อย โดยคลื่นสะท้อนจะมีเฟสเปลี่ยนไป 180 องศา
เสียง เป็นคลื่นกลที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เมื่อวัตถุสั่นสะเทือน ก็จะทำให้เกิดการอัดตัวและขยายตัวของคลื่นเสียง และถูกส่งผ่านตัวกลาง เช่น อากาศ ไปยังหู แต่เสียงสามารถเดินทางผ่านสสารในสถานะก๊าซ ของเหลว และของแข็งก็ได้ แต่ไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นคลื่นชนิดหนึ่งที่ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ
ปัจจุบันมีการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในหลายๆด้านเช่น การติดต่อสื่อสาร (มือถือ โทรทัศน์ วิทยุ เรดาร์ ใยแก้วนำแสง) ทางการแพทย์ (รังสีเอกซ์) การทำอาหาร (คลื่นไมโครเวฟ) การควบคุมรีโมท (รังสีอินฟราเรด)
คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือเป็นคลื่นที่เกิดจากคลื่นไฟฟ้าและคลื่นแม่เหล็กตั้งฉากกันและเคลื่อนที่ไปยังทิศทางเดียวกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเดินทางได้ด้วยความเร็ว 299,792,458 m/s หรือเทียบเท่ากับความเร็วแสง
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เกิดจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic disturbance) โดยการทำให้สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลง เมื่อสนามไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก หรือถ้าสนามแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงก็จะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่มีการสั่นในแนวตั้งฉากกัน และอยู่บนระนาบตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่โดยไม่อาศัยตัวกลาง จึงสามารถเคลื่อนที่ในสุญญากาศได้
การแพร่กระจายคลื่นวิทยุมีลักษณะแตกต่างกันตามขนาดความถี่ 1. ขนาดความถี่ปานกลาง (ความถี่ 300 ถึง 3000 กิโลเฮิรตซ์)
เมื่อใช้ความถี่ขนาดวิทยุขนาดความถี่ปานกลาง คลื่นวิทยุที่แพร่กระจายออกไป ส่วนหนึ่งจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวโลก เรียกว่า คลื่นพื้นดิน ไปได้ไกลประมาณ 200 – 300 กิโลเมตรจากสถานีส่ง คลื่นอีกส่วนหนึ่งจะพุ่งทะแยงขึ้นฟ้า แล้วโค้งตกลงมาเมื่อไปกระทบบรรยากาศเหนือโลก บริเวณที่มีคลื่นตกลงมาอาจจะอยู่ไกลจากสถานีส่งนับตั้งแต่ 100 – 200 กิโลเมตร ทำให้ผู้ที่อยู่ไกล ๆ สามารถรับฟังได้ คลื่นที่โค้งตกลงมานี้ เรียกว่า คลื่นฟ้า
2. ขนาดความถี่สูง ย่าน 3000 ถึง 6000 กิโลเฮิรตซ์
เมื่อใช้คลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงขึ้น ระยะทางที่คลื่นพื้นดินจะไปได้ ก็จะสั้นเข้ามา ฉะนั้นคลื่นวิทยุขนาดนี้จึกมักใช้สนับสนุนการส่งวิทยุกระจายเสียงในประเทศแถบร้อนของโลก ในเมื่อไม่สามารถรับคลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลางได้หรือรับได้ไม่สะดวก ภายในประเทศนั้น ๆ
3. ขนาดความถี่สูง ย่าน 6000 ถึง 26000 กิโลเฮิรตซ์
คลื่นวิทยุที่ใช้ความถี่ย่านนี้ จะยิ่งมีคลื่นพื้นดินไปได้ไม่ไกล เช่นเพียง 20 –30กิโลเมตร ส่วนคลื่นฟ้าจะพุ่งทะแยงขึ้นฟ้าเป็นมุมต่ำ จึงโค้งตกลงมาในบริเวณที่ห่างไกลจากสถานีส่งมากนับตั้ง 3,000 กิโลเมตรขึ้นไป จนถึง 10,000 กิโลเมตร จัดว่าไม่เหมาะสำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงเพื่อรับฟังภายในประเทศ แต่จะเหมาะสำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงข้ามทวีป ข้ามมหาสมุทร ไปต่างประเทศไกล ๆ
