📋 วิธีการทดลองและวิธีบันทึกผล
การทดลองเสมือนนี้คู่กับใบบันทึก POE-03 (แผน 3) มี 3 ฐานทดลองตามต้นฉบับ (Slinky / Strobe / Sim) และ 2 โหมดการทำงาน:
✍ โหมดบันทึกเอง (ดีฟอลต์)
ผู้เรียน ต้องอ่านค่าเอง จาก canvas แล้วกรอกลงตารางเพื่อฝึกทักษะการวัด ระบบจะซ่อนคำตอบไว้ ถ้าอ่านถูกต้องจะเห็น ✓ สีเขียวเมื่อกด "📸 บันทึกแถวนี้"
🤖 โหมดอัตโนมัติ
ระบบคำนวณค่าให้ทันที ใช้สำหรับยืนยันคำตอบหลังจากบันทึกเอง หรือใช้เป็นตัวอย่างตอนครูสอนหน้าชั้น
🌀 ฐาน A · Pulse vs Continuous (เปรียบเทียบความเร็ว)
ตรวจสอบ misconception M3.2 (ดล ≠ ต่อเนื่อง ผิด!)
1เลือกฐาน A บนแถบเลือกด้านบน · ตั้งค่า λ, f ที่ต้องการ
2กด ▶ เริ่ม · สังเกตการเคลื่อนที่ของ Pulse แดง (สะบัด 1 ครั้ง) เทียบกับ Continuous น้ำเงิน (สั่นต่อเนื่อง) ในเชือกเดียวกัน
3วัดระยะและเวลา ที่หน้าคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงเส้นประ (สเกลแสดงบน canvas) · ใช้เวลานาฬิกา t = … s ที่มุมบนขวา
4กรอกตาราง ระยะ (m), เวลา (s), คำนวณ v = ระยะ/เวลา ของทั้ง 2 แบบ · กด "📸 บันทึกแถวนี้"
5สรุป: v ดล เท่ากับ v ต่อเนื่อง เพราะความเร็วคลื่นในตัวกลางเดียวกันขึ้นกับสมบัติของตัวกลาง (แรงตึง T และความหนาแน่นเชิงเส้น μ) ไม่ได้ขึ้นกับว่าเป็นดลหรือต่อเนื่อง
💡 ฐาน B · เฟสริบบิ้น (Ribbon Phase)
ตรวจสอบ misconception M3.3 (เฟสไม่มีความหมาย ผิด!) · M3.4 (180° ไม่เกี่ยวข้อง ผิด!)
1เลือกฐาน B · จะเห็นริบบิ้น 4 เส้นที่ Δx = λ/4, λ/2, 3λ/4, λ พร้อมวงกลมอ้างอิง (phasor) ทางซ้ายบน
2กด ▶ เริ่ม · สังเกตลูกบอลบนวงกลมหมุนไปเรื่อย ๆ เส้นประแนวนอนจะลาก "ภาพฉาย y" ไปที่กราฟ y–t ทางขวา
3สังเกตริบบิ้นแต่ละเส้น ว่าสั่น พร้อม หรือ สวน กับริบบิ้นแดง (R ที่ต้น):
- Δx = λ/4 → ช้าไป 90° (quadrature)
- Δx = λ/2 → สวนทาง 180° (anti-phase)
- Δx = 3λ/4 → ช้าไป 270°
- Δx = λ → พร้อมกัน 360° = 0° (in-phase)
4กรอกตาราง ว่าแต่ละริบบิ้น "พร้อม" หรือ "สวน" หรือ "ช้า/เร็ว กี่องศา" เทียบกับ R
💻 ฐาน C · Δφ Calculator + Superposition
ฝึกใช้สูตร Δφ = 2π (Δx / λ) และดูผลการซ้อนคลื่นเมื่อเฟสต่างกัน
1เลือกฐาน C · คลิกบน canvas (ในพื้นที่คลื่น y–x) เพื่อวางตำแหน่ง cursor · ระบบจะแสดง Δx และ Δφ ในช่อง readout
2เลื่อน cursor ไปที่ λ/4, λ/2, 3λ/4, λ · อ่าน Δφ (องศา/เรเดียน) · กรอกลงตาราง
3ปรับ slider "Δφ เฟสคลื่น 2" · ดูคลื่น 2 (เส้นประสีชมพู) เลื่อนไปตาม Δφ · คลื่นผลรวมสีเหลืองคือ superposition
4ตั้ง Δφ = 180° · สังเกตว่าแอมพลิจูดผลรวม = 0 (destructive interference) · บันทึกผลเมื่อ Δφ = 0°, 90°, 180°, 270°
✅ เทคนิคการอ่านเวลาและระยะ: ใช้เส้นสเกล (grid) บน canvas · นาฬิกา t มุมบนขวาของ controls · ถ้าต้องการความแม่นยำ กด Pause ⏸ ก่อนอ่านค่า
📝 การบันทึกผลแบบ POE
สื่อนี้ออกแบบให้จับคู่กับใบบันทึก POE-03 (กระดาษ):
- P ก่อนกด ▶ — ให้ผู้เรียนทำนายก่อนว่าความเร็วดล/ต่อเนื่อง เท่ากันหรือไม่ และ R/B ที่ Δx=λ/2 จะสั่นพร้อมหรือสวน
- O ระหว่างทดลอง — กรอกตารางในแต่ละฐาน (กด "📸 บันทึกแถวนี้") · ส่งออก CSV เพื่อพิมพ์แนบใบงาน
- E หลังทดลอง — เปรียบเทียบ P กับ O · ใช้สูตร Δφ = 2π(Δx/λ) อธิบายว่าทำไม λ/2 จึงสวนทาง (180°)