ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

1

บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

16.1 ทฤษฏคลนแมเหลกไฟฟาของแมกซเวลล

ทฤษฎของแมกซเวลล กลาววา “ สนามแมเหลกทมการเปลยนแปลง สามารถเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟา และสนามไฟฟาทเปลยนแปลงสามารถท าใหเกดสนามแมเหลกได แมวาบรเวณนนๆ จะเปนตวน าหรอฉนวนหรอสญญากาศกตาม ”

ตามทฤษฎของแมกซเวลล เมอมสนามแมเหลกทมการเปลยนแปลงจะเกดการเหนยวน าระหวางสนามแมเหลกกบสนามไฟฟาอยางตอเนอง จนเกดเปนคลน เรยกวาคลนแมเหลกไฟฟา

16.2 การแผคลนแมเหลกไฟฟา

เกยวกบการแผคลนแมเหลกไฟฟา มสงทควรทราบดงน

1. สนามไฟฟา สนามแมเหลก และทศการเคลอนทของคลนแมเหลกไฟฟา จะอยในทศทตงฉากกนตลอดเวลา จงถอวาคลนแมเหลกไฟฟาเปนคลนตามขวาง

2. เมอทราบทศของสนามไฟฟา และสนามแมเหลก จะสามารถหาทศของ คลนแมเหลกไฟฟาจากกฎมอขวาโดยแบ มอขวาและกางหวแมมอออก ชนวทงส ไปตามทศสนามไฟฟา ( E ) แลวแบมอ ไปตามทศของสนามแมเหลก ( B ) หว แมมอจะชบอกทศการเคลอนทของคลนแมเหลกไฟฟาทนท

0 E

Y

X

B

Z

v

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

2

3. อเลกตรอนทสนสะเทอน จะเหนยวน าท าใหเกดคลนแมเหลกไฟฟารอบแนวการสนได ตวอยางเชนอเลกตรอนในเสนลวดตวน าทมกระแสไฟฟาสลบไหลผาน หรออเลกตรอนในวตถทมอณหภมสงๆ หรออเลกตรอนทเปลยนวงโคจรรอบๆ อะตอมจะแผคลนแมเหลกไฟฟาออกมารอบตวเสมอ

4. อเลกตรอนทเคลอนทดวยความเรง จะเหนยวน าใหเกดคลนแมเหลกไฟฟาไดเชนกน 5. อเลกตรอนทสนสะเทอนจะท าใหเกดคลนแมเหลกไฟฟารอบแนวการสนทกทศทาง

ยกเวนแนวทตรงกบการสนสะเทอน จะไมมคลนแผออกมา 6. คลนแมเหลกไฟฟาทกชนด จะเคลอนทดวยความเรวเทากน คอ 3 x 108 เมตร/วนาท 7. สนามแมเหลก และสนามไฟฟาทกสนามในคลนแมเหลกไฟฟาถอวาเกดพรอมกน

หมายเหต อเลกตรอนในไฟฟากระแสตรง จะ เคลอนทไปในทศทางเดยวโดยไมมความเรง การเคลอนทของอเลกตรอนน จะเหนยวน า ท าใหเกดสนามแมเหลกรอบบรเวณนน แต เปนสนามแมเหลกคงทไมมการเปลยนแปลง จงไมเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟาตอเนองอก จงไมสามารถแผคลนแมเหลกไฟฟาออกมาได

1(แนว Pat) จากรปแสดงทศทางของสนาม ไฟฟา ( E ) และ สนามแมเหลก ( B ) บนแกน Z และ – X คา E และ B นเปนคา ขณะใด ขณะหนงของคลนแม เหลกไฟฟาทก าลงกระจายออกไป อยาก ทราบวาคลนแมเหลกไฟฟาก าลงเคลอน ทไปในทศทางใด

1. ทศ +X 2. ทศ – X 3. ทศ – Y 4. ทศ + Y

0

E

Y

X

B

Z

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

3

2(แนวEn) จงพจารณาขอความตอไปน ก. อเลกตรอนเคลอนทดวยความเรวสง ข. กลมอเลกตรอนเคลอนทดวยความเรวคงท ค. อเลกตรอนเคลอนทดวยความหนวง

เหตการณทจะท าใหเกดคลนแมเหลกไฟฟาคอ 1. ก. และ ข. 2. ข. และ ค. 3. ข. เทานน 4. ค. เทานน

3(แนว มช) คลนแมเหลกไฟฟาเกดจาก 1. กระแสไฟฟาในวงจรไฟฟากระแสตรง 2. การเคลอนทของนวตรอนดวยความเรง 3. โลหะทถกเผาจนรอนแดง 4. การเคลอนทของอเลกตรอนดวยความเรวคงท

4(แนว มช ) ขอใด ไมใช แหลงก าเนดของคลนแมเหลกไฟฟา 1. วตถมอณหภมสง

2. อเลกตรอนในอะตอมปลดปลอยพลงงาน 3. อเลกตรอนในไฟฟากระแสสลบ

4. อเลกตรอนในกระแสไฟฟาตรงปลดปลอยพลงงาน 5. เมอปลอยกระแสไฟฟาขนาดคงทเขาไปในเสนลวดตวน า จะเกดผลตามขอใด 1. เกดสนามแมเหลกในทศตงฉากกบกระแส 2. เกดสนามแมเหลก และสนามไฟฟาเหนยวน าอยางตอเนอง 3. เกดคลนแมเหลกไฟฟาแผออกจากลวดตวน า 4. ถกทกขอ

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

4

6(แนว มช) ถาอเลกตรอนเคลอนกลบไปมาในแนว A ดงรป ตามทฤษฎแมกซเวลลจะมการแผคลนแมเหลก ไฟฟาออกมา แตมแนวหนงทไมมคลนแผออกมา เลยแนวนนคอ

1. A 2. B 3. C 4. D

7(แนว มช) สนามแมเหลกทมาพรอมกบการเคลอนทของแสงนนจะมทศทาง 1. ขนานกบทศทางของการเคลอนทของแสง 2. ขนานกบสนามไฟฟา แตเฟสตางกน 90 องศา 3. ตงฉากกบทงสนามไฟฟาและทศทางการเคลอนทของแสง 4. ตงฉากกบสนามไฟฟา แตขนานกบทศทางการเคลอนทของแสง

16.3 สเปกตรมคลนแมเหลกไฟฟา แหลงก าเนดคลนแมเหลกไฟฟาทใหญทสดในจกรวาลน คอดวงอาทตย คลนแมเหลกไฟฟาทออกมาจากดวงอาทตย จะแยกได 8 สเปกตรม ดงน

สเปกตรม

การเรยงล าดบความถ

การเรยงล าดบ ความยาวคลน

การเรยงล าดบ พลงงาน

รงสแกมมา รงสเอกซ

รงสอลตราไวโอเลต แสงขาว

รงสอนฟราเรด คลนไมโครเวฟ

คลนวทย ไฟฟากระแสสลบ

มาก

นอย

นอย

มาก

มาก

นอย

อยาลม คลนแมเหลกไฟฟาทกสเปกตรม จะมความเรวเทากนหมดคอ 3 x 108 เมตร/วนาท

A

B

D C

45o 45o

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

5

8(แนว มช) คลนแมเหลกไฟฟาทกชนดขณะเคลอนในสญญากาศจะมสงหนงเทากนเสมอ คอ 1. ความยาวคลน 2. แอมปลจด 3. ความถ 4. ความเรว

9(แนว En) คลนแมเหลกไฟฟาจากดวงอาทตยสเปกตรมใดเคลอนทมาถงโลกกอน สเปกตรม อนเสมอ 1. คลนวทย 2. รงสแกมมา 3. แสง 4. มาถงพรอมกน

10(แนว มช) การแผรงสคลนแมเหลกไฟฟาตอไปนขอใดมความยาวคลนสนทสด 1. รงสแกมมา 2. แสง

3. ไมโครเวฟ 4. รงสอลตราไวโอเลต 11. คลนแมเหลกไฟฟาตอไปนคลนชนดใดมพลงงานมากทสด 1. ไมโครเวฟ 2. อนฟราเรด 3. แสง 4. รงสเอกซ

เราสามารถหาคาพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาไดจากสมการ E = hf และ E =

Ch

เมอ E คอพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟา (จล) h คอคานจของพลงค มคาเทากบ 6.62 x 10–34 จล.วนาท f คอความถ ( เฮรตซ ) คอความยาวคลน ( เมตร ) C คอความเรวคลนแมเหลกไฟฟา มคาเทากบ 3 x 108 เมตร/วนาท

นอกจากนแลว พลงงานของคลนแมเหลกไฟฟายงหาไดจากสมการ E = efh และ E =

eCh

เมอ E คอพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาซงมหนวยเปน อเลกตรอนโวลต (eV) e = 1.6 x 10–19 หมายเหต ; 1 อเลกตรอนโวลต = 1.6 x 10–19 จล

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

6

12. คลนแมเหลกไฟฟาชนดหนงมความถ 1 x 1014 เฮรตซ คลนนจะมพลงงานกจล 1. 6.62 x 10–20 2. 3.31 x 10–20 3. 6.62 x 10–19 4. 3.31 x 10–19

13. จงหาพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาซงมความยาวคลน 600 นาโนเมตร ในหนวยจล 1. 6.62 x 10–20 2. 3.31 x 10–20 3. 6.62 x 10–19 4. 3.31 x 10–19

14. คลนแมเหลกไฟฟาทมพลงงาน 1.324 x 10–20 จล จะมความถกเฮรตซ 1. 2 x 1013 2. 3 x 1013 3. 2 x 1014 4. 4 x 1014 15(แนว มช) จงหาความถในหนวยเฮรตซของแสงทโฟตอนมพลงงาน 3.0 อเลกตรอนโวลต 1. 3.63 x 1013 2. 7.25 x 1013 3. 3.63 x 1014 4. 7.25 x 1014

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

7

16.3.1 คลนวทย คลนวทยมความถอยในชวง 106 – 109 เฮรตช คลนวทยม 2 ระบบ ไดแก 1. คลนวทยระบบ AM มความถต งแต 530 – 1600 กโลเฮรตซ ทสถานวทยสงออก

อากาศในระบบเอเอมเปนการสอสารโดยการผสม (modulate) คลนเสยงเขากบคลนวทย ซงเรยกวาคลนพาหะ และสญญาณเสยงจะบงคบใหแอมพลจดของคลนพาหะเปลยนแปลงไป

เมอคลนวทยทผสมสญญาณเสยงกระจายออกจากสายอากาศไปยงเครองรบวทยเครองรบวทยจะท าหนาทแยกสญญาณเสยงซงอยในรปของสญญาณไฟฟาออกจากสญญาณคลนวทยแลวขยายใหมแอมพลจดสงขน เพอสงใหล าโพงแปลงสญญาณออกมาเปนเสยงทหรบฟงได

2. คลนวทยระบบ FM เปนการผสมสญญาณเสยงเขากบคลนพาหะโดยใหความถของ คลนพาหะเปลยนแปลงสญญาณเสยง

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

8

คลนฟา

คลนดน

ไอโอโนสเฟยร

การสงคลนในระบบ FM ใชชวงความถจาก 88 – 108 เมกะเฮรตซ ระบบการสงคลนแบบเอเอมและเอฟเอมตางกนทวธการผสมคลน ดงนนเครองรบวทยระบบเอเอมกบเอฟเอมจงไมสามารถรบคลนวทยของอกระบบหนงได ในการสงกระจายเสยงดวยคลน วทยระบบเอเอม คลนสามารถเดนทาง ถงเครองรบวทยไดสองทาง คอเคลอน ทไปตรงๆในระดบสายตา ซงเรยกวา คลนดน สวนคลนทสะทอนกลบลงมา จากชนไอโอโนสเฟยร ซงเรยกวาคลน ฟา สวนคลนวทยระบบเอฟเอมซงมความถสงจะมการสะทอนทชนไอโอโนสเฟยรนอย ดงนนถาตองการสงกระจายเสยงดวยระบบเอฟเอมใหครอบคลมพนทไกลๆ จงตองมสถานถายทอดเปนระยะๆ

16.3.2 คลนโทรทศน คลนโทรทศนมความถประมาณ 108 เฮรตซ คลนโทรทศนจะไมสะ ทอนทชนไอโอโนสเฟยร แตจะทะล ผานออกไปนอกโลก การสงคลน โทรทศนไปไกลๆ ในแนวเสนตรงบน ผวโลกนน คลนจะถกสวนโคงของโลกบงไว จงตองใชสถานถายทอดคลนเปนระยะๆ รบคลนโทรทศนจากสถานสงซงมาในแนวเสนตรง แลวขยายใหสญญาณแรงขนกอนทจะสงไปยงสถานทอยถดไป หรออาจใชคลนไมโครเวฟน าสญญาณจากสถานสงไปยงดาวเทยมแลวสงคลนตอไปยงสถานรบทอยไกลๆได

16.3.3 คลนไมโครเวฟ คลนไมโครเวฟมความถตงแต 1 x 109 เฮรตซ ถง 3 x 1011 เฮรตซ เราใชคลนไมโครเวฟในการท าอาหาร เปดปดประตซงควบคมโดยรโมทคอน-

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

9

โทรล ใชถายภาพพนผวดาวเคราะหใชศกษาก าเนดของจกรวาล และเนองจากคลนไมโครเวฟสะทอนจากผวโลหะไดดจงใชในการตรวจหาอากาศยาน ตรวจจบอตราเรวของรถยนต ซงอปกรณดงกลาวเรยกวาเรดาร

16.3.4 รงสอนฟราเรด เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความถในชวง 1011 – 1014 เฮรตซ สามารถแบงเปน 3 ชวง

1. อนฟราเรดใกล (0.7–1.5 ไมโครเมตร) 2. อนฟราเรดปานกลาง (1.5–4.0 ไมโครเมตร) 3. อนฟราเรดไกล (4.0–1000 ไมโครเมตร)

ประสาทสมผสทางผวหนงของมนษยรบรงสอนฟราเรดทมความยาวคลนบางชวงได ปกตแลวสงมชวตทกชนดจะแผรงสอนฟราเรดตลอดเวลา เราใชรงสอนฟราเรดถายภาพพนโลกจากดาวเทยม เพราะรงสอนฟราเรดสามารถทะลผานเมฆหมอกทหนาทบเกนกวาทแสงธรรมดาจะผานได รงสอนฟราเรดมใชในระบบควบคมทเรยกวารโมทคอนโทรล (remote control) หรอการควบคมระยะไกล นอกจากนในทางการทหารกมการน ารงสอนฟราเรดมาใชควบคมอาวธน าวถใหเคลอนไปยงเปาหมายไดอยางแมนย า เทคโนโลยปจจบนใชการสงสญญาณดวยเสนใยน าแสง (optical fiber) และคลนทเปนพาหะน าสญญาณคอรงสอนฟราเรด เพราะการใชแสงธรรมดาน าสญญาณอาจถกรบกวนโดย แสงภายนอกไดงาย

16.3.5 แสง แสงมความถโดยประมาณตงแต 4 x 1014 เฮรตซ ถง 8 x 1014 เฮรตซ ประสาทตาของมนษยไวตอคลนแมเหลกไฟฟาชวงนมาก แสงทมความยาวคลนประมาณ 700 นาโนเมตร ประสาทตาจะรบรเปนแสงสแดง สวนแสงทมความยาวคลนนอยกวาประสาทตาจะรบรเปนแสงสสม เหลอง เขยว น าเงน ตามล าดบ จนถงแสงสมวง แสงสตางๆ เมอรวมกนดวยปรมาณทเหมาะสม จะเปนแสงสขาว เราสามารถใชแสงเปนคลนพาหะน าขาวสารในการสอสารไดเชนเดยวกบการใชคลนวทยและคลนโทรทศน ปจจบนเรามเครองก าเนดเลเซอร ซงเปนแหลงก าเนดแสงอาพนธทใหแสงได ไดมผทดลองผสมสญญาณเสยงและภาพกบเลเซอรไดส าเรจ นอกจากใชสอสารแลว เลเซอรยงใชในวงการตางๆไดอยางกวางขวาง เชน วงการแพทย ใชในการผาตดนยนตาเปนตน

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

10

เลเซอรเขยนภาษาองกฤษวา LASER ซงยอมาจาก Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ทแปลเปนภาษาไทยไดวา “การขยายสญญาณแสงโดยการปลอยรงสแบบเรงเรา” เพราะแสงเลเซอรเปนคลนแมเหลกไฟฟาทไดจากกระบวนการปลอยรงสแบบเรงเรา และสญญาณแสงถกขยาย

16.3.6 รงสอลตราไวโอเลต เป น ค ล น แม เห ล ก ไฟ ฟ า ท ม ค วาม ถ อ ย ใน ช วง 1015 ถ ง 1018 เฮ รต ซ ร ง สอลตราไวโอเลตทมในธรรมชาตสวนใหญมาจากดวงอาทตย ถาเราไดรบรงสอลตราไวโอเลตมากเกน อาจเปนมะเรงผวหนงได แตในบรรยากาศชนไอโอโนสเฟยรจะมโมเลกลหลายชนด เชนโอโซน ซงสามารถกนรงสอลตราไวโอเลตไดด รงสนสามารถฆาเชอโรคบางชนดได ในวงการแพทยจงใชรงสอลตราไวโอเลตในปรมาณพอเหมาะรกษาโรคผวหนงบางชนด

16.3.7 รงสเอกซ เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความถอยในชวง 1017–1021 เฮรตซ รงสเอกซสามารถทะลผานสงกดขวางหนาๆ ได ดงนนวงการอตสาหกรรม จงใชรงสเอกซตรวจหารอยราวภายในชนสวนโลหะขนาดใหญ รงสเอกซจะถกขวางกนโดยอะตอมของธาตหนกไดดกวาธาตเบาแพทยจงใชวธฉายรงสเอกซผานรางกายคน ไปตกบนฟลมเพอตรวจดลกษณะผดปกตของอวยวะภายในและกระดก เจาหนาทดานตรวจกใชรงสเอกซตรวจหาอาวธปนหรอวตถระเบดในกระเปาเดนทางได

16.3.8 รงสแกมมา รงสแกมมาเปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความถสงกวารงสเอกซ ปฏกรยานวเคลยรบางปฏกรยาปลดปลอยรงสแกมมา การมความถสงท าใหรงสนเปนอนตรายตอสงมชวตทกชนด นอกจากนยงมรงสแกมมาทไมไดเกดจากการสลายของธาตกมมนตรงส เชน รงสแกมมาทมาจากอวกาศและรงสคอสมกนอกโลก อนภาคประจไฟฟาทถกเรงในเครองเรงอนภาคกสามารถใหก าเนดรงสแกมมาไดเชนกน

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

11

16.4 โพลาไรเซชนของคลนแมเหลกไฟฟา

ปกตแลวคลนแมเหลกไฟฟาทวไป จะมระนาบการเปลยนแปลงสนามไฟฟา (E )ประกอบกนอยหลายระนาบ ถาเราสามารถท าใหระนาบของสนามไฟฟา( E) ในคลนแมเหลก ไฟฟาเหลอเพยงระนาบเดยวได คลนแมเหลกไฟฟานนจะเรยกเปนคลนโพลาไรส 16.4.1 โพราไรเซชนของแสง ส าหรบแสงทไมโพลาไรส เราสามารถท าใหโพลาไรสได ซงอาจท าไดหลายวธเชน 1. ฉายแสงผานแผนโพลารอยด แผนโพลารอยดเปนแผนพลาสตกท มโมเลกลของพอลไวนลแอลกอฮอล(poly- vinyl alcohol ) และถกยดใหโมเลกลเรยง ตวในแนวขนานกน เมอแสงผานแผนโพ- ลารอยด สนามไฟฟาทมทศตงฉากกบ แนวการเรยงตวของโมเลกลเทานนทจะ ผานแผนโพลารอยดออกไปได แสงท ผานแผนโพลารอยดไปจงเปนแสงโพราไรซ 2. ใชการสะทอนแสง เมอใหแสงไมโพลาไรสตกกระทบผววตถ เชน แกว น า หรอกระเบอง หากใชมมตกกระทบทเหมาะสม แสงทสะทอนออกมาจะเปนแสงโพลาไรส

มมตกกระทบทท าใหแสงสะทอนเปนแสงโพลาไรส ( B ) สามารถหาคาไดจากสมการ tanB = n เมอ B คอมมโพราไรซ หรอมมบรสเตอร

n คอคาดชนหกเหของสสารทแสงตกกระทบ ( สมการนเรยกวา กฎของบรสเตอร )

แสงไมโพลาไรซ

แสงโพลาไรซ

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

12

กรณทมมตกกระทบเปนมมบรสเตอร จะไดวาแสงสะทอนกบแสงทหกเหเขาไปในวตถ จะท ามมฉาก ( 90o ) ตอกนเสมอดงรป

และตามรปจะไดอกวา 1 + 2 + 90o = 180o

ดงนน 1 + 2 = 90o 16. จากรปก าหนดให จากตวกลางท 1 ( อากาศ ) ไปสตวกลางท 2 ม 1 เปน มมบรสเตอร และจากตวกลางท 2 ไป ตวกลางท 3 ม 2 เปนมมบรสเตอร ถา n1 = 1 แลว n3 มคาเทาใด 1. 1.0 2 1.2 3. 1.4 4. 1.5 17. แสงไมโพลาไรซตกกระทบผววตถ โดยท ามมตกกระทบเทากบ 48 องศา พบวาแสง

สะทอนจากผววตถเปนแสงโพลาไรซ ดรรชนหกเหของวตถนเปนเทาใด

18. นลในอากาศ จงค านวณหามมบรสเตอรของนล ถามมวกฤตของนลเทากบ 34.4 องศา 1. 30o 2. 45o 3. 60o 4. 90o

3. โพลาไรเซชนโดยการกระเจงของแสง เมอแสงอาทตยผานเขามาในบรรยากาศของโลก แสงจะกระทบโมเลกลของอากาศหรออนภาคในบรรยากาศ อเลกตรอนในโมเลกลจะดดกลนแสงทตกกระทบนน และจะปลดปลอยแสงนนออกมาอกครงหนงในทกทศทาง ปรากฏการณนเรยกวาการกระเจงของแสง แสงทกระเจงออกมาจะเปนแสงโพลาไรซ

1 1

2 2

3

n1= 1

n2

n3

2

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

13

เฉลยบทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

1. ตอบขอ 3. 2. ตอบขอ 4. 3. ตอบขอ 3. 4. ตอบขอ 4. 5. ตอบขอ 1. 6. ตอบขอ 1. 7. ตอบขอ 3. 8. ตอบขอ 4. 9. ตอบขอ 4. 10. ตอบขอ 1. 11. ตอบขอ 4. 12. ตอบขอ 1. 13. ตอบขอ 4. 14. ตอบขอ 1. 15. ตอบขอ 4. 16. ตอบขอ 1. 17. ตอบ 1.11 18. ตอบขอ 3.

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

14

ตะลยโจทยท วไป บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

16.1 ทฤษฏคลนแมเหลกไฟฟาของแมกซเวลล

16.2 การแผคลนแมเหลกไฟฟา

1. คลนแมเหลกไฟฟาเกดจาก 1) การเหนยวน าอยางตอเนองระหวางสนามแมเหลกและสนามไฟฟา 2) กระแสไฟฟาคงทไหลผานเสนลวดตวน า

ค าตอบทถกคอ 1. ขอ 1. 2. ขอ 2. 3. ขอ 1. และขอ 2. 4. ไมมขอถก

2. คลนแมเหลกไฟฟามแหลงก าเนดไดจาก ก. ประจไฟฟาเคลอนทดวยความเรง ข. วตถทมอณหภมสงมาก ๆ

ค. การสลายตวของธาตกมมนตรงส ง. เครองปฏกรณปรมณ ค าตอบขอใดทถกตอง 1. ขอ ก. เทานน 2. ขอ ก. และ ค. 3. ขอ ก. และ ค. 4. ถกทกขอ

3. การเปลยนแปลงสนามแมเหลกจะเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟาขน ซงจะเกดสนามไฟฟาได กตอเมอบรเวณนนเปนอะไร

1. ตวน า 2. ฉนวน 3. สญญากาศ 4. ถกทกขอ

4. ขอความตอไปนขอใดกลาวถกตองตามทฤษฎเกยวกบคลนแมเหลกไฟฟา ก. ขณะประจเคลอนทดวยความเรงหรอความหนวง จะแผคลนแมเหลกไฟฟา ข. เมอสนามแมเหลกเปลยนแปลงจะเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟาโดยรอบยกเวนบรเวณ นนเปนฉนวน ค. บรเวณรอบตวน าทมกระแสไฟฟาจะเกดสนามแมเหลก

1. ก. , ข. และ ค. 2. ก. และ ค. 3. ค. เทานน 4. ค าตอบเปนอยางอน

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

15

5. เมอเกดคลนแมเหลกไฟฟาสงทเคลอนไปกบคลนคอ 1. พลงงาน 2. ประจไฟฟา 3. นวตรอน 4. ไมมขอถก

6. ทศทางของสนามแมเหลกของคลนแมเหลกไฟฟาจะอยในแนวใด 1. ขนานกบทศของสนามไฟฟา 2. ขนานกบทศของการเคลอนทของคลน 3. ตงฉากกบทศของคลนและสนามไฟฟา 4. มทศไมแนนอน

16.3 สเปกตรมคลนแมเหลกไฟฟา

7. คลนแมเหลกไฟฟาทกชนดมคณสมบตทเหมอนกนคอ 1. มความเรวเทากบแสง 2. มความถเทากบแสง 3. มความยาวคลนเทากบแสง 4. มพลงงานเทากบแสง 8. คลนแมเหลกไฟฟาตอไปน คลนชนดใดมพลงงานมากทสด 1. คลนวทย 2. รงสอนฟราเรด 3. แสง 4. รงสเอกซ

9. คลนตอไปนชนดใดทมความถสงสด 1. รงสแกมมา 2. รงสอลตราไวโอเลต 3. ไมโครเวฟ 4. คลนวทย

10. ขอใดเรยงคลนแมเหลกไฟฟาชนดตางๆ ตามความถจากนอยไปมากไดถกตอง 1. รงสแกมมา แสง ไมโครเวฟ คลนวทย 2. คลนวทย ไมโครเวฟ แสง รงสแกมมา 3. คลนวทย แสง ไมโครเวฟ รงสแกมมา 4. ไมโครเวฟ คลนวทย แสง รงสแกมมา

11. ขนาดความเขมของสนามแมเหลกของคลนแมเหลกไฟฟาในขณะใดๆ มคาตามขอใด 1. เทากบสนามไฟฟา

2. เปนปฏภาคโดยตรงกบความเขมของสนามไฟฟา 3. เปนปฏภาคผกผนกบความเขมของสนามไฟฟา 4. ไมขนอยกบสนามไฟฟา

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

16

12. ถาคลนวทยในอากาศมอตราเรว 3 x 108 เมตร/วนาท และความถ 500 กโลเฮรตซ คลน วทยนมความยาวคลนเทาใดในหนวยของเมตร

1. 1.67 x 10–3 2. 3.33 x 10–5 3. 6.00 x 102 4. 8.00 x104

13. สถานวทยกระจายเสยงแหงหนงออกอากาศดวยความถ 101.5 เมกะเฮรตซ จงหาความ ยาวคลนของคลนแมเหลกไฟฟาทสงจากสถานนนมขนาดเทากบกเมตร 14. คลนวทย 2 คลน มความถ 1.5 x 108 และ 3 x 107 เ ฮรตซ ตามล าดบ คลนวทยทง สองนจะมความยาวคลนตางกนกเมตร 1. 1.5 2. 4.0 3. 8.0 4. 12.0

15. คลนทสามารถสะทอนไดจากบรรยากาศชนไอโอโนสเฟยร คอ 1. เรดาร 2. ไมโครเวฟ 3. อลตราไวโอเลต 4. คลนวทย

16. คลนแมเหลกไฟฟาทมไดเฉพาะคลนดน คอ 1. คลนทมความยาวคลนนอยกวาคลนวทยระบบ เอฟเอม 2. คลนทมความยาวคลนมากกวาคลนวทยระบบ เอฟเอม 3. คลนทมความยาวคลนนอยกวาคลนวทยระบบ เอเอม 4. คลนทมความยาวคลนมากกวาคลนวทยระบบ เอเอม

17. การตรวจหาต าแหนงของวตถดวยเรดารอาศยการสงคลนแมเหลกไฟฟาในขอใด 1. คลนสน 2. อนฟราเรด 3. ไมโครเวฟ 4. อลตราไวโอเลต

18. คลนทใชในการสอสารระยะทางไกลๆ ขามทวปไดโดยใชดาวเทยมเปนตวรบสญญาณขยาย ใหแรงขน แลวจงสงตรงไปยงสถานรบทอยไกลๆ คอ คลนชนดใด

1. คลนวทย 2. เรดาร 3. ไมโครเวฟ 4. คลนแสง

19. เมอนกบนอวกาศไปลงบนดวงจนทรสามารถพดคยกบคนทอยบนโลกได การตดตอจะตอง ใชคลนชนดใดสงระหวางโลกกบดวงจนทร

1. คลนเสยง 2. ไมโครเวฟ 3. คลนวทยและโทรทศน 4. แสงเลเซอร

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

17

20. คลนแสงทตาสมผสไดมอยดวยกนหลายส องคประกอบสวนใดของคลนแสงทท าหนาท ก าหนดสของแสงแตละชนด

1. ความถ 2. แอมพลจด 3. ความยาวคลน 4. ขอ 1. และ 3. ถก

16.4 โพลาไรเซชนของคลนแมเหลกไฟฟา

21. แสงไมโพลาไรซตกกระทบผววตถ โดยท ามมตกกระทบเทากบ 60 องศา พบวาแสง สะทอนจากผววตถเปนแสงโพลาไรซ ดรรชนหกเหของวตถนเปนเทาใด

เฉลยตะลยโจทยท วไป ฟสกสบทท 16 คลนแมเหลกไฟฟา

1. ตอบขอ 1. 2. ตอบขอ 4. 3. ตอบขอ 4. 4. ตอบขอ 2. 5. ตอบขอ 1. 6. ตอบขอ 3. 7. ตอบขอ 1. 8. ตอบขอ 4. 9. ตอบขอ 1. 10. ตอบขอ 2. 11. ตอบขอ 2. 12. ตอบขอ 3. 13. ตอบ 2.96 14. ตอบขอ 3. 15. ตอบขอ 4. 16. ตอบขอ 3. 17. ตอบขอ 3. 18. ตอบขอ 3. 19. ตอบขอ 2. 20. ตอบขอ 4. 21. ตอบ 1.73