I n t e r f e r e n c e !

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 ดังแสดง ในรูปที่ 5

รูปที่ 5 การ Interference ของ direct rays และ ground - reflected rays

จากรูปที่ 5 จะเห็นได้ว่า เส้นทางของคลื่นตรง ( Direct ray ) สั้นกว่า เส้นทาง จาก การ สะท้อน ( Reflected ray ) สำหรับ บางครั้ง การ รวมกัน ของ ความถี่ และ ความสูง ของ สายอากาศ เหนือ พื้นโลก ความ แตกต่าง ระหว่าง เส้นทาง Direct ray 1 กับ Reflected ray 1 เท่ากับ ประมาณ ครึ่ง ความยาวคลื่น สิ่งนี้ จะเป็น การหักล้าง อย่าง สมบูรณ์ ณ จุดรับ P ถ้า พื้นโลก เป็นตัวสะท้อนที่สมบูรณ์ และหักล้างกันบางส่วนสำหรับพื้นโลกที่ไม่สมบูรณ์ ส่วนจุดรับอื่น ๆ (P ) ด้วยเหตุที่เส้นทางแตกต่างระหว่าง Direct ray 2 กับ Reflected ray 2 มีค่าเท่ากับหนึ่งความยาวคลื่นพอดี ในกรณีนี้การเสริมกันของคลื่นที่รับได้จะเกิดขึ้น ณ จุดนี้ และจะเป็นเฉพาะบางส่วนหรือทั้งหมด ขึ้นอยู่กับความสามารถการสะท้อนของพื้นโลก การเกิดอย่างต่อเนื่องของจุดนี้มากกว่าหนึ่งอัน ที่จุดอื่น ๆ อาจพบได้อีก จะได้เป็น Interference Pattern ขึ้น ซึ่งประกอบด้วยจุดหักล้างกัน ( concellation ) และจุดเสริมกัน( Reinforcement ) สลับกัน Pattern ของรูปแบบดังกล่าวนี้ แสดงดังรูปที่ 6

รูปที่ 6 Radiation Pattern with interference

กราฟจากรูปที่ 6 คือ จุดต่อกันของ Electric intensity ที่เท่า ๆ กัน pattern นี้เกิดขึ้นโดยสายอากาศ ณ จุดความสูงจากพื้นโลกประมาณ 1 ความยาวคลื่น ด้วยการสะท้อนจากพื้นโลก ( ถือว่าเป็นแผ่นระนาบและตัวนำที่สมบูรณ์ ) ทำให้เกิดการสอดแทรก Pattern ดังแสดง อาจคำนวณหรือพล็อดได้จากการวัด Field - Strengh อย่างถูกต้อง "Flower petals" ( กลีบดอกไม้ ) ของ pattern นี้ เรียกว่า Lobes ซึ่งตรงจุดที่เสริมกัน ดังเช่นจุด q ของรูปที่ผ่านมา ขณะที่ Nulls ระหว่าง Lobes ตรงกับจุดที่ หักล้างกัน เช่นจุด P ของรูปที่ 5
การแทรกสอดแบบนี้ สามารถ อธิบาย ได้โดยการที่คลื่นผ่านช่องสลิตเล็กๆ 2 ช่องที่ใกล้เคียงกัน คลื่นที่ผ่านสลิตนี้จะทำให้เกิดแหล่งกำเนิดคลื่นขึ้นมาใหม่ จำนวน 2 แหล่งด้วยกัน ดังนั้นจากหลักการพื้นฐานที่ทราบกันว่า คลื่นเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบๆแหล่งกำเนิด จึงทำให้คลื่นที่ผ่านสลิตแคบๆมีลักษณะเป็นวงกลมด้วย เมื่อมีแหล่งกำเนิด 2 แหล่ง ที่ใกล้เคียงกันดังนั้นจึงทำให้เกิดการแทรกสอดของ คลื่นได้เช่นกัน ดังแสดงตัวอย่างดังรูป

>