เรื่อง ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์และการทดลองของเฮิร์ตซ์

1. จนายภานุพงษ์ ยังมีบุญ เลขที่
นางสาวจุฑามาศ โพธิ์พยัคฆ์ เลขที่ 20
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/1
เสนอ
อาจารย์สมพร เหลาทองสาร
โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์
สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเขตที่ 26

2. ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์และ
การทดลองของเฮิรตซ์
 ทฤษฎีเกี่ยวกับคลื่นแม่หล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ อธิบายแนวคิดเกี่ยวกับ
แม่เหล็กไฟฟ้าได้ว่าเมื่อสนามแม่เหล็ก
 ในบริเวณหนึ่งเปลี่ยนแปลง จะเหนี่ยวนาให้เกิดสนามไฟฟ้า โดยสนามไฟฟ้าที่
ถูกเหนี่ยวนาจะมี
 ระนาบตั้งฉากกับทิศของสนามแม่เหล็กทีเปลี่ยนแปลง และเช่นเดียวกัน
่
สนามไฟฟ้าทีเปลี่ยนแปลง
่
 จะเหนี่ยวนาให้เกิดสนามแม่เหล็ก ในระนาบตั้งฉากกับสนามไฟฟ้าที่
เปลี่ยนแปลง

3. การเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก ที่
เหนี่ยวนาให้เกิดสนามไฟฟ้า
ในบริเวณหนึ่งเปลี่ยนแปลง
จะเหนี่ยวนาให้เกิด
สนามไฟฟ้า โดยสนามไฟฟ้า
ที่ถูกเหนี่ยวนาจะมี
ระนาบตั้งฉากกับทิศของ
สนามแม่เหล็กที่
เปลี่ยนแปลง และ
เช่นเดียวกัน สนามไฟฟ้าที่
เปลี่ยนแปลง
จะเหนี่ยวนาให้เกิด
สนามแม่เหล็ก ในระนาบตั้ง
ฉากกับสนามไฟฟ้าที่
เปลี่ยนแปลง

4. สเปกตรัม คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic
spectrum)

5. การเกิดคลื่นแม่เหล็ก
 แมกซ์เวลล์ได้เสนอต่อไปว่า  การเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามหลัก
ถ้ามีการเปลียนแปลงทั้งสนามแม่เหล็ก
่ ของแมกซ์เวลล์ อธิบายได้ว่า เกิดจาก
และสนามไฟฟ้าพร้อมกันและต่อเนื่อง การเคลื่อนที่ของประจุทถูกเร่ง ทาให้
ี่
แล้ว จะเป็นผลให้การเหนี่ยวนา เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแผ่ออกจากลวด
สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กแผ่ ตัวนาทุกทิศทาง ยกเว้นทิศที่อยู่ในแนว
ออกไปเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วย เส้นตรงเดียวกับลวดตัวนานั้น
ความเร็วเท่ากับความเร็วแสง และ
แมกซ์เวลล์สรุปว่า แสงคือคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้า

6. รูปการเกิด คลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้า
เกิดจากการสั่น
ของประจุไฟฟ้า

7. การทดลองของเฮิรตซ์

 เฮิรตซ์ ได้ทดลองเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์
โดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนาทีให้ค่าความต่างศักย์สงเชื่อมต่อกับโลหะทรงกลม 2 ลูก
่ ู
ซึ่งวางใกล้กนมาก จะมีหน้าที่คล้ายกับตัวเก็บประจุ อุปกรณ์ชนนี้คล้ายกับวงจร
ั ิ้
LC ของเครื่องส่งคลื่นวิทยุ การออสซิลเลตของคลื่นทาได้โดย ป้อนความต่าง
ศักย์เป็นช่วงคลืนสันๆ เข้าไปที่ขดลวดตัวนา จะเกิดคลืนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่
่ ้ ่
ประมาณ 100 MHz จากนั้นเฮริตซ์สร้างวงจรขึ้นมาอีกวงหนึง ประกอบด้วย
่
ขดลวดเพียงขดเดียว ทีปลายขดลวดมีทรงกลมตัวนาวางไว้ใกล้กัน วงจรชุดนีทา
่ ้
หน้าทีคล้ายเครืองรับคลืน
่ ่ ่

8. สรุปลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
 1. การเปลี่ยนแปลงค่าของ  3. ณ บริเวณใดมีคลื่นไฟฟ้าผ่าน
สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า บริเวณนั้นจะมีสนามแม่เหล็กและ
เกิดขึนพร้อมกัน ดังนันสนามทังสอง
้ ้ ้ สนามไฟฟ้าทันที
จึงมีค่าสูงสุดและต่าสุดพร้อมๆกัน 4. อนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ด้วย
หรือมีเฟสตรงกัน ความเร็วไม่คงที่ จะมีการปล่อยคลื่น
 2. ทิศของสนามแม่เหล็กและทิศ แม่เหล็กไฟฟ้าออกมา
ของสนามไฟฟ้าจะตั้งฉากซึ่งกันและ
กัน และตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่
ของคลืนซึ่งมีลักษณะเป็นคลืนตาม
่ ่
ขวาง