โดย ครูปรีณาพรรณ พิมพ์พิศาล
รูปที่ 5.2-5 หน้าคลื่นตกกระทบขนานกับรอยต่อ (ที่มา: สสวท., 2556, หน้า 31)
เนื่องจากคลื่นน้ำในน้ำลึกมีอัตราเร็วมากกว่าในน้ำตื้น ดังรูป 5.2-3 การเคลื่อนที่ของคลื่นน้ำ
จากน้ำลึกไปยังน้ำตื้นจึงเหมือนกับการเคลื่อนที่ของคลื่นในเส้นเชือก จากเชือกส่วนที่มี
มวลต่อหนึ่งหน่วยความยาวน้อย ไปมาก ที่ผ่านมาในหัวข้อการสะท้อน โดยคลื่นน้ำเปรียบเทียบได้กับ
คลื่นที่เกิดจากเชือกจำนวนมากวางเรียงในแนวขนานกันและมีเฟสตรงกัน คลื่นน้ำที่เคลื่อนที่ผ่าน
รอยต่อตัวกลางจึงไม่มีการเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ ซึ่งหมายถึงหน้าคลื่นของคลื่นน้ำในน้ำตื้นยังคง
เป็นเส้นตรงในแนวขนานกับขอบตัวกลางดังรูป 5.2-5
เมื่อมองคลื่นน้ำจากด้านบน จะแสดงการเคลื่อนที่ของคลื่นดังรูป 5.2-5 จากภาพจะเห็นได้ว่า
หากพิจารณาจากรังสี ลูกศรของรังสีจะตั้งฉากกับรอยต่อระหว่างตัวกลางเสมอ
การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของคลื่นน้ำในรูปที่ 5.2-5 จะใช้แนวทางเดียวกับคลื่นเชือก
เริ่มจากคลื่นน้ำทั้งบริเวณน้ำลึกและน้ำตื้นมีความถี่เท่ากันเพราะเกิดจากแหล่งกำเนิดเดียวกัน
โดยอัตราเร็วของคลื่นในน้ำลึกมากกว่าในน้ำตื้นดังนั้นเมื่อใช้สมการ
หน้าคลื่นของคลื่นน้ำในน้ำลึกอยู่ห่างกันมากกว่าในน้ำตื้น
นอกจากนี้แล้ว หากนำสมการ
ของคลื่นในน้ำลึกมาหารด้วยสมการของคลื่นในน้ำตื้น
จะได้ความสัมพันธ์ดังนี้
,
กับคลื่นในน้ำลึกและน้ำตื้นจะได้ว่า
ระยะห่างระหว่างหน้าคลื่นที่อยู่ติดกันเท่ากับความยาวคลื่น ระยะห่างระหว่างหน้าคลื่น
ในน้ำลึกจึงมากกว่าในน้ำตื้นดังที่ปรากฏในรูปที่ 5.2-5 จึงกล่าวได้ว่า
ความยาวคลื่นในในน้ำลึกมากกว่าความยาวคลื่นในน้ำตื้น
(5.2-1)
การหักเห 3/17
