สูตรที่ใช้คำนวณเรื่องแสง ม 2

สูตรที่ใช้คำนวณเกี่ยวกับกระจกโค้ง

เมื่อวัดจากขั้วกระจก P   ออกไป  ให้

U = ระยะวัตถุ                      v  =   ระยะภาพ

F   =  ความยาวโฟกัส        R  = รัศมีความโค้ง

การใช้เครื่องหมาย

1.              F ,  R มีเครื่องหมาย เป็น +  เมื่อเป็นกระจกเว้า

           มีเครื่องหมายเป็น – เมื่อเป็นกระจกนูน

2.             u  ระยะวัตถุ  มีเครื่องหมายเป็น + เมื่ออยู่หน้ากระจก

3.             v  ระยะภาพ มีเครื่องหมายเป็น + เมื่ออยู่หน้ากระจก ( ภาพจริง )

                      มีเครื่องหมายเป็น – เมื่อภาพอยู่หลังกระจก  ( ภาพเสมือน)

4.             m กำลังขยาย มีเครื่องหมาย เป็น +  เมื่อเป็นภาพจริง

                                       มีเครื่องหมาย เป็น – เมื่อเป็นภาพเสมือน

หน่วยที่ 2 แบบฝึกหัดเรื่อง การสะท้อนแสง

แบบฝึกหัดเรื่อง การสะท้อนแสง

ตอนที่ 1 จงเติมคำหรือข้อความให้ได้ใจความถูกต้องสมบูรณ์
1. รังสีตกกระทบ  คือ ...............................................................................................................................................
2. รังสีสะท้อนคือ......................................................................................................................................................
3. เส้นปกติคือ.............................................................................................................................................................
4. มุมตกกระทบคือ ...................................................................................................................................................
5. มุมสะท้อนคือ.........................................................................................................................................................
6. กระจกเงาระนาบ คือ.............................................................................................................................................
7. ภาพที่เกิดจากกระจกเงาระนาบเป็นภาพ..........................................................................................................
8. กฎการสะท้อนแสงมี 2 ข้อคือ .............................................................................................................................

9. สูตรการคำนวณภาพที่เกิดจากกระจกเงาระนาบ 2 บานทำมุมต่อกันคือ ....................................................
10. กระจกเงาระนาบ 2 บานวางทำมุมกัน Ø วางวัตถุระหว่างกระจก นับภาพได้ 5 ภาพ จงหาค่ามุม Ø

........................................................................................................................................................................................

ตอนที่ 2  ให้เลือกอักษรหน้าคำหรือข้อความทางขวามือมาใส่ในช่องว่างทางซ้ายมือให้สัมพันธ์กัน

................1. กฎการสะท้อนของแสง
................2. กล้องดูแห่
................3.สะท้อนผ่านจุดโฟกัส
...............4. กระจกเงาระนาบ
...............5. เกิดภาพนับไม่ถ้วน
...............6 สะท้อนแล้วกระจายแสง
...............7 สะท้อนแสงได้ดี
...............8 กล้องสลับลาย
...............9 เกิดภาพน้อยลง
...............10 รังสีตกกระทบ

ก. กระจกเงา 2 บานทำมุมกันมากขึ้น
ข. ระยะภาพ = ระยะวัตถุ
ค. พื้นเรียบมันวาว
ง. กระจกเงา 2 บานวางขนานกัน
จ. มีกระจกเงา 3 บาน
ฉ. พื้นผิวขรุขระสีดำ
ช. มีกระจกเงา 2 บาน
ซ. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน
ฌ. แสงผ่านกระจกเว้า
ญ. แสงผ่านกระจกนูน
ฎ. แสงผ่านกระจกเงาระนาบ
ฏ. รังสีที่เข้าหากระจกเงา

ตอนที่ 3 จงใส่เครื่องหมาย /  หน้าข้อที่ถูกหรือ × หน้าข้อที่ ผิด
................1 อุปกรณ์ที่ใช้หลักการสะท้อนของแสงคือกระจกเงาระนาบ  กระจกโค้งและกระจกนูน
................2 มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน
................3 เตาสุริยะทำจากกระจกเงาระนาบ
................4 กระจกโค้งมี 2 ชนิด คือ กระจกเว้าและกระจกนูน
................5 การสะท้อนของแสงเกิดจากแสงเดินทางผ่านตัวกลาง 2 ชนิดที่มีความหนาแน่นต่างกัน
................6 จะไม่เกิดการสะท้อนถ้าแสงผ่านตัวกลางโปร่งใส 2 ชนิด
................7 กล้องโทรทัศน์ประเภทสะท้อนแสงใช้กระจกเงาเว้าเป็นตัวรวมแสง
................8 กล้องสลับลายใช้หลักการสะท้อนแสง
................9 ประโยชน์ของกระจกนูนใช้ติดตามหัวโค้งของถนนแคบหรือหักเป็นข้อศอกเพื่อให้มองเห็นรถหรือคนซึ่งอยู่ทางอีกด้านหนึ่ง
................10 กระจกเงาระนาบ 2 บานถ้าวางทำมุมกันมากจะเกิดภาพมากกว่าเมื่อวางทำมุมกันน้อย

หน่วยที่ 2 การหักเหของแสง

การหักเหของแสง

                เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน  จะทำให้เกิดการหักเหของแสงขึ้น  เช่นการหักเหของแสงขาวเมื่อผ่านปริซึมตามที่ได้กล่าวมาแล้ว  การหักเหของแสงแบ่งออกเป็น 2 กรณีดังนี้

            1.    เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมาก เช่น แสงเคลื่อนที่จากอากาศไปสู่พลาสติกที่มีความหนาแน่นมากกว่า แนวรังสีการหักเหจะเบนเข้าหาเส้นปกติ  ดังนั้นจึงทำให้มุมหักเห กางน้อยกว่ามุมตกกระทบ e₁  น้อยกว่า e₂    ดังภาพ

ภาพที่ 1

ภาพที่ 2

             จากภาพที่ 2 เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อย เช่น แสงเคลื่อนที่จากแท่งพลาสติกไปสู่อากาศ  แนวรังสีหักเหจะเบนออกจากเส้นปกติ   จึงทำให้เกิดมุมหักเห( e₂ )  มากกว่ามุมตกกระทบ ( e₁)

           ** โดยทั่วไปค่าความหนาแน่นของตัวกลางมีความสัมพันธ์โดยตรงค่าดัชนีหักเหของแสง  กล่าวคือวัตถุที่มีความหนาแน่นมาก  จะมีค่าดัชนีการหักเหมาก ตัวอย่างเช่น เพชร มีค่าดัชนีหักเห 2.417 ซึ่งมากที่สุดเพราะเพชรมาความหนาแน่นมากที่สุดและแข็งที่สุด

ค่าดัชนีของตัวกลางหาได้จากสูตร

                n = c/v                     

   เมื่อ 

                   n  =  ค่าดัชนีหักเหของของตัวกลางเทียบกับอากาศ
                   c  =  ความเร็วของแสงในสุญญากาศ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับความเร็วแสง
                           ในอากาศ คือ 3 × 10⁸ เมตร / วินาที

                   v  = ความเร็วของแสงในตัวกลางใดๆ

คำถามท้ายชั่วโมง

นักเรียนเคยมองเห็นถนนข้างหน้ามีลักษณะเป็นน้ำเจิ่งนองคล้ายฝนตกใหม่ๆ  แต่เมื่อรถวิ่งไปใกล้กลับไม่เห็นมีน้ำ และจะปรากฏเช่นนี้เรื่อยๆและเห็นชัดที่สุดเมื่อมีอากาศร้อนจัดนักเรียนคิดว่าเกิดจากอะไร..............จงอธิบาย  ( 5 คะแนน)

หน่วยที่ 2 การสะท้อนของแสง

การสะท้อนของแสง

                แสงสามารถเคลื่อนที่ผ่านวัตถุบางชนิดได้  เช่น วัตถุโปร่งใส  กล่าวคือวัตถุที่ยอมให้แสงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านไปได้ ได้แก่  แก้ว,น้ำ,อากาศ  ส่วนวัตถุโปร่งแสง  เช่น  กระดาษฝ้า  พลาสติกฝ้า  วัตถุนี้กระจายแสงไปโดยรอบ ทำให้แสงเดินทางไม่เป็นเส้นตรง  และแสงจะไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านวัตถุทึบแสงได้  ตัวอย่างของวัตถุทึบแสงเช่น  แผ่นเหล็ก,ไม้ผังคอนกรีต  เป็นต้น  ดังนั้นจำทำให้แสงเกิดการสะท้อนกลับหมด เช่นเดียวกับนักเรียนโยนลูกบอลลงกระทบกับพื้นก็จะเกิดการสะท้อนกลับมาที่เดิม  เมื่อแสงเกิดการสะท้อนเราเรียกว่า การสะท้อนแสง 

                การสะท้อนของแสงจะสะท้อนกลับมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุที่แสงตกกระทบส่วนลักษณะลำแสงที่สะท้อนจากวัตถุนั้นจะต่างกัน  เช่น  การสะท้อนจากวัตถุที่มีผิวเรียบจะทำให้ลักษณะลำแสงสะท้อเป็นระเบียบ  การสะท้อนของแสงทำให้เกิดภาพได้หลายแบบ  ซึ่งจะขึ้นอยู่กับลักษณะของแสงที่มากระทบพื้นผิว  และทิศทางการสะท้อนแสง ดังนี้



การสะท้อนของแสง



การสะท้อนของแสงเมื่อตกกระทบผิวเรียบ

                แต่ถ้าลำแสงตกกระทบกับพื้นผิวที่ไม่เรียบจะทำให้แสงสะท้อนมีลักษณะไม่เป็นระเบียบ  และทำให้ไม่เกิดภาพใดๆทั้งสิ้น  เราเรียกแสงสะท้อนในลักษณะนี้ว่า  แสงกระจัดกระจายตัวอย่างเช่น  แสงสะท้อนจากกระดาษยับที่มีผิวขรุขระ

2.1 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาราบ

                เมื่อแสงตกกระทบทำมุมกับกระจกเงาราบที่มีผิวมัน  จะทำให้เกิดลำแสงสะท้อนซึ่งทำมุมเท่าแสงที่ตกกระทบ  ดังนั้นสามารถสรุปได้ว่า  มุมตกระทบเท่ากับมุมสะท้อน  และจุดที่แสงตกกระทบนั้นเมื่อลากเส้นผ่านโดยให้ตั้งฉากกับผิวกระจกเราเรียกเส้นดังกล่าวนี้ว่า เส้นปกติ  ดังภาพ

แบบฝึกหัด ( ทำลงสมุด)

1.             ตัวกลางมีกี่ชนิดอะไรบ้าง

2.             จงยกตัวอย่างวัตถุโปร่งใสมา  4 อย่าง

3.             เส้นปกติคืออะไร

4.             แสงจะสะท้อนได้ดีในวัตถุใด

5.             แถบเสปกตรัมคือลำแสงที่เกิดจากการหักเหผ่านปริซึม  ลำแสงใดหักเหได้มากที่สุด

แนะนำตัวผู้จัดทำ

ผู้จัดทำ Blog Science-Mor2

นายวรรณะ  ทวีเหลือ 

ตำแหน่ง ครูชำนาญการพิเศษ โรงเรียนหนองโตง "สุรวิทยาคม"

วุฒิการศึกษาสูงสุด พบ.ม. (วิเคราะห์นโยบายและวางแผนทางสังคม)

Name    Mr.VANNA   TAWEELUA

School  Social Development

Major   Social Analysis and Planning

Date of birth  October  21 , 1960

Place of birth Surin



หน่วยที่ 2 แสงและการเคลื่อนที่ของแสง

หน่วยที่ 2 แสงและการเคลื่อนที่ของแสง

กฎการสะท้อนแสง มี 2 ข้อ

1.             รังสีตกกระทบ  รังสีสะท้อน  และเส้นปกติ  อยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ

2.             มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

ข้อควรจำ

รังสีตกกระทบ  คือแนวเคลื่อนที่ของแสงที่ตกกระทบผิวสะท้อน

รังสีสะท้อน คือ แนวเคลื่อนที่ของแสงออกจากผิวสะท้อน

เส้นปกติ  หรือเส้นแนวฉาก คือ  เส้นที่ลากตั้งฉากกับผิวสะท้อน  ตรงตำแหน่งที่รังสีตกกระทบ

มุมตกกระทบ คือ มุมที่รังสีตกกระทบทำกับเส้นปกติ

มุมสะท้อน คือ มุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ

ภาพ  ( Image) หมายถึง ลักษณะที่ปรากฏแก่นัยน์ตาซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจาก รังสีสะท้อนหรือรังสีหักเหจากวัตถุมาตัดกัน  หรือเหมือนหนึ่งว่ามาตัดกัน  ถ้ารังสีตัดกันจริง  เกิดภาพจริง  ซึ่งสามารถใช้ฉากรับได้  แต่รังสีเสมือนหนึ่งว่าตัดกัน  จะได้ ภาพเสมือน  ซึ่งไม่สามารถใช้ฉากรับภาพได้

กระจก (Mirror)  แบ่งออกเป็น 2 ประเภท  คือกระจกเงาราบและกระจกเงาโค้ง

กระจกเงาราบ (Plane  mirror) มีลักษณะด้านหลังฉาบด้วยเงิน  หรือปรอท  ภาพที่ได้จากกระจกเงาระนาบ เป็นภาพเสมือนหัวตั้ง อยู่หลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุ  และขนาดภาพเท่ากับขนาดของวัตถุ ภาพที่ได้กลับซ้ายเป็นขวา ซึ่งเรียกว่า  ปรัศวภาควิโลม

การเขียนทิศทางเดินของแสง  เพื่อหาตำแหน่งภาพที่เกิดจากกระจกเงาระนาบ

กรณีที่ 1 เมื่อวัตถุเป็นจุด

กรณีที่ 2  เมื่อวัตถุมีขนาดที่ปลายบนและปลายล่างของวัตถุ  ให้ดำเนินการเหมือนกรณีที่ 1

               กรณีที่ 3 การเขียนภาพของวัตถุที่กำหนดตำแหน่งตามาให้

           -                   กำหนดตำแหน่งและขนาดของภาพโดย ระยะภาพ = ระยะวัตถุ

                  ขนาดภาพ =  ขนาดวัตถุ

          -                   ที่ปลายสุดของภาพ เขียนรังสีสะท้อนเข้าสู่ตา

          -                   ที่ปลายสุดของวัตถุ เขียนรังสีตกกระทบกับกระจกที่ตำแหน่งรังสีสะท้อนตัดกระจก

X =  ความกว้างของกระจกที่น้อยที่สุดที่ใช้

จำนวนภาพที่เกิดขึ้น (N) = (360^o/ q) - 1

ถ้าไม่ลงตัวเหลือเศษเท่าใดให้ปัดเศษเป็น 1

ตัวอย่างที่ 1 กระจกเงาราบ 2 บาน วางทำมุมกัน 60⁰ นำวัตถุมาวางระหว่างกระจกทั้ง 2 บาน ถ้ามองภาพของวัตถุผ่านกระจกบานใดบานหนึ่งจะเห็นภาพกี่ภาพ

วิธีทำ จากสูตร (N) =(360^o/ q) - 1

                แทนค่า (360^o/ q) - 1    =  5 ภาพ

ตอบ  จำนวนภาพจะเห็น 5 ภาพ (ภาพสุดท้ายซ้อนกัน)

แบบฝึกหัด

1. จงคำนวณหาจำนวนภาพที่เกิดขึ้นในกระจกเงา 2 บาทำมุมกัน

ก.   0  องศา      ข. 30 องศา      ค. 50 องศา    ง. 90 องศา