สมบัติของคลื่น

   มี 4 ประการ ดังนี้
1. การสะท้อน(Reflection)
2. การหักเห(Refraction)
3. การแทรกสอด(Interference)
4. การเลี้ยวเบน(Diffraction)

การสะท้อน(Reflection)

   พิจารณาการสะท้อนของเส้นเชือกในกรณีต่อไปนี้
1. เมื่อปลายเชือกที่เป็นจุดสะท้อนถูกตรึงแน่น(Fixed end)

   จุดตรึงแน่น คือ จุดที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ การกระจัดที่จุดนี้จะเป็น 0 เสมอ

   คลื่นสะท้อนที่ออกมาจะมีลักษณะตรงกันข้ามกับคลื่นตกกระทบ เฟสเปลี่ยน 180 ํ (เฟสตรงกันข้าม)

2. เมื่อปลายเชือกที่จุดสะท้อนเป็นปลายอิสระ(Free end)

   จุดสะท้อนอิสระ คือ จุดที่มีการเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระตามทิศทางการสั่น คลื่นที่สะท้อนออกมาจะมีลักษณะเหมือนคลื่นตกกระทบทุกประการ เฟสไม่เปลี่ยน(เฟสตรงกัน)

การหักเห(Refraction)

   การหักเหเกิดเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน โดยความเร็วและความยาวของคลื่นจะเปลี่ยนไป แต่ความถี่ยังเท่าเดิม

การแทรกสอด(Interference)

   เมื่อมีคลื่น 2 คลื่น เคลื่อนที่มาพบกันจะเกิดการรวมกันแบบเสริมหรือแบบหักล้างกัน เรียกสมบัติการรวมกันของคลื่นนี้ว่า สมบัติการแทรกสอด
   แหล่งกำเนิดอาพันธ์(Coherent source) คือ แหล่งกำเนิดคลื่นที่ให้คลื่นความถี่เท่ากัน เฟสต่างกันคงที่ ซึ่งเมื่อคลื่นจากแหล่งกำเนิดอาพันธ์มาพบกัน จะเกิดการแทรกสอดขึ้น

   เมื่อแหล่งกำเนิด S1 และ S2 ซึ่งอยู่ห่างกันเป็นระยะ d ให้กำเนิดคลื่นที่มีการแทรกสอดกัน โดยที่เฟสทั้ง 2 ตรงกัน จะได้ภาพการแทรกสอดของคลื่น ดังรูป

   พิจารณาแนวบัพและปฏิบัพของการแทรกสอดแบบเสริมและแบบหักล้าง

   ให้จุด P เป็นจุดบนแนวปฏิบัพ จุด Q เป็นจุดบนแนวบัพ และระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิด คือ d พิจารณารูปต่อไปนี้

การเลี้ยวเบน(Diffraction)

   เมื่อมีสิ่งกีดขวางกั้นทางเดินของคลื่นบางส่วน พบว่ามีคลื่นส่วนหนึ่งแผ่จากขอบสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางได้ เรียกปรากฏการณ์ที่คลื่นเคลื่อนที่อ้อมสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังได้ว่า การเลี้ยวเบน
   ในการเลี้ยวเบน คลื่นจะยังมีความถี่ ความยาวคลื่น และความเร็วคลื่นเท่าเดิม

Huygens' principle

   ทุกๆจุดบนหน้าคลื่น ถือได้ว่าเป็นแหล่งกำเนิดของคลื่นใหม่ที่ให้กำเนิดคลื่นซึ่งเคลื่อนที่ออกไปทุกทิศทางด้วยอัตราเร็วเท่ากับคลื่นเดิม

การเลี้ยวเบนของคลื่นน้ำผ่านช่องแคบเดี่ยว(Single slit diffraction)

   เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านช่องแคบ หน้าคลื่นที่ผ่านช่องแคบไปได้นั้น ทุกๆจุดจะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นใหม่ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดอาพันธ์ ทำให้พบแนวการแทรกสอดในการเลี้ยวเบนเช่นกัน แต่รูปแบบจะต่างกันเล็กน้อย

การเลี้ยวเบนของคลื่นน้ำผ่านช่องแคบคู่(Double slit diffraction)

   ถ้า d เป็นระยะห่างระหว่างช่องแคบทั้ง 2 จะได้ว่า

   S1 คือช่องแคบเดี่ยว คลื่นเคลื่อนที่ผ่านช่องแคบเดี่ยวจะทำให้ช่องแคบนั้นทำหน้าที่เสมือนเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นใหม่ เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่าน S2 ซึ่งเป็นช่องแคบคู่ แต่ละช่องแคบจะเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นใหม่และปรากฏริ้วการแทรกสอด