นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 243

ปีที่ 51 ฉบับที่ 243 กรกฎาคม - สิงหาคม 2566 13 ป รากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler Effect) คือการเปลี่ยนความถี่ของเสียงหรือระดับเสียงที่ผู้รับฟังได้ยิน เนื่องจาก การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำ�เนิดเสียงกับผู้รับฟัง เช่น เมื่อรถพยาบาลเเล่นเข้ามาใกล้ เราจะได้ยินเสียง ไซเรนมีความถี่สูงกว่าเมื่อแล่นห่างออกไป จริงๆ แล้วนิยามนี้หมายถึงปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของเสียง (Acoustic Doppler Effect) เท่านั้น ซึ่งเราพบเห็นในชีวิตประจำ�วันได้ง่าย เราจึงนิยมยกตัวอย่างปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ที่เกี่ยวข้องกับ คลื่นเสียง แต่แท้จริงแล้วปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นกับคลื่นประเภทอื่นๆ ได้ด้วย เช่น คลื่นแสง หรือแม้แต่คลื่นความโน้มถ่วง โดยในทางดาราศาสตร์ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นคลื่นแสงจะถูกวัดเพื่อหาอัตราเร็วของดาวฤกษ์ หรือกาแล็กซีที่เคลื่อนที่เข้าใกล้หรือออกห่างจากโลกของเรา ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์์นี้ถูกตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรีย นามว่าคริสทีอัน ดอปเพลอร์ (Christian Doppler ค.ศ. 1803 - 1853) ที่ได้นำ�เสนอแนวคิดนี้ในปี ค.ศ. 1842 หรือประมาณ เกือบสองร้อยปีที่ผ่านมา การเรียนโดยมีการทดลองในห้องปฏิบัติการ ทำ�ให้ผู้เรียนเข้าใจบทเรียนมากยิ่งขึ้น การใช้สมาร์ตโฟนมาช่วยในการทดลอง ก็เพิ่มความสะดวกในการทำ�การทดลองมากยิ่งขึ้น เช่น ในการเรียนเรื่องปรากฏการณ์ดอปเพลอร์คงไม่สะดวกเท่าไหร่นักหากให้ ผู้เรียนอยู่กับที่และใช้รถพยาบาลเปิดเสียงสัญญาณไซเรนวิ่งผ่านถนนด้วยความเร็วสูง และยังมีความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุ อีกด้วย ดังนั้น การนำ�สมาร์ตโฟนมาใช้ในการทดลองเรื่องนี้จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสมและสะดวก โดยที่ผู้เรียน ยังคงได้เรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติมากกว่าการเรียนรู้ผ่านการฟังบรรยาย Antonio Augusto Soares และ Ricardo Longhi Henrique ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง “Smartphones and the Acoustic Doppler Effect in High School” ลงในวารสาร The Physics Teacher เมื่อวันที่ 24 กันยายน ค.ศ. 2021 เพื่อสาธิตปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ทางเสียงด้วยสมาร์ตโฟน โดยการทดลองจำ�เป็นต้องใช้สมาร์ตโฟน 2 เครื่อง ด้วยกัน เครื่องหนึ่ง เป็นแหล่งกำ�เนิดเสียง (Sound Source หรือ SS) อีกเครื่องหนึ่งเป็นแหล่งรับเสียง (Sound Receiver หรือ SR) โดย การทดลองมีรายละเอียดดังนี้ SS ใช้แอปพลิเคชัน Physics ToolBox Sensor Suite (PTSS) ปล่อยคลื่นเสียงความถี่ตามที่ ต้องการ ขณะที่ SR ใช้ 2 แอปพลิเคชัน โดยใช้แอปพลิเคชัน Spectroid เพื่อวัดระดับเสียงและความถี่ของเสียงที่เกิดจาก SS ที่มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของสมาร์ตโฟน ทั้งสองเครื่อง และใช้แอปพลิเคชัน Mobizen เพื่อบันทึกวีดิทัศน์ของหน้าจอที่แสดงผล เพื่อบันทึกข้อมูลที่ได้ ภาพ 1 “ความถี่ต่ำ� (Low Frequency)” และ “ความถี่สูง (High Frequency)” ที่มา: https://www.quora.com/How-does-the-Doppler-effect-not-violate-the-conservation-of-momentum-Is-this-a-dark-energy-negative-vacuum-pressure-thing